2月28日，記者從中國(guó)極地研究中心（以下簡(jiǎn)稱極地中心）獲悉，中國(guó)第40次南極科學(xué)考察隊(duì)在南極昆侖站首次開展了近紅外天文觀測(cè)以及近地空間環(huán)境全時(shí)段監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。
研究人員利用我國(guó)自主研制的近紅外天文望遠(yuǎn)鏡，成功測(cè)定了昆侖站全天空的近紅外天光背景亮度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為昆侖站開展全年天文和空間觀測(cè)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
經(jīng)過(guò)近兩個(gè)月的運(yùn)行表明，該望遠(yuǎn)鏡達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足極寒氣溫、無(wú)人值守等嚴(yán)酷環(huán)境指標(biāo)。接下來(lái)，科研人員將遠(yuǎn)程遙控望遠(yuǎn)鏡在無(wú)人值守的南極昆侖站開展宇宙和空間觀測(cè)。
科研人員正在安裝調(diào)試近紅外天文望遠(yuǎn)鏡
在南極最高點(diǎn)建設(shè)天文觀測(cè)陣列
極地中心研究員姜鵬介紹，國(guó)際上公認(rèn)的南極科學(xué)高點(diǎn)有4個(gè)：南極點(diǎn)、南極的磁點(diǎn)、南極的冰點(diǎn)、南極冰蓋最高點(diǎn)。
中國(guó)南極科考隊(duì)從1996年開始先后組織開展了6次內(nèi)陸科學(xué)考察，終于在2005年實(shí)現(xiàn)人類首次從地面登頂最高點(diǎn)冰穹A，并于2009年在冰穹A建立首個(gè)南極內(nèi)陸考察站——昆侖站。
“冰穹A地區(qū)，不僅大氣稀薄潔凈、沒有光污染，而且每年有長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的極夜，是地球上最佳的天文觀測(cè)臺(tái)址。”姜鵬說(shuō)。
“此次投入使用的近紅外天文望遠(yuǎn)鏡，可以承受零下80攝氏度的極寒氣溫，并且無(wú)懼‘地吹雪’對(duì)設(shè)備的干擾。”負(fù)責(zé)裝備研發(fā)的中國(guó)科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所望遠(yuǎn)鏡新技術(shù)研究室副主任李正陽(yáng)研究員說(shuō)。
為確保望遠(yuǎn)鏡在環(huán)境惡劣的南極地區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行，他們?cè)谀暇┙ㄔ炝艘粋€(gè)零下80攝氏度的實(shí)驗(yàn)室。“南極地區(qū)有時(shí)會(huì)突然刮起大風(fēng)，揚(yáng)起‘地吹雪’，造成設(shè)備卡死?！崩钫?yáng)說(shuō)，該望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用了自主研發(fā)的耐低溫光學(xué)鏡筒、全密封直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，顯著提升了設(shè)備的極端環(huán)境適應(yīng)能力。
我國(guó)拓展在南半球部署天文望遠(yuǎn)鏡，有助于開展全面、持續(xù)的觀測(cè)活動(dòng)。近年來(lái)，依托昆侖站，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)極地研究中心合作研制了多臺(tái)套天文觀測(cè)設(shè)備，其中包括參與人類歷史上首次探測(cè)到引力波光學(xué)對(duì)應(yīng)體全球聯(lián)測(cè)工作的南極巡天望遠(yuǎn)鏡（AST3-2）等。
春分過(guò)后，南極將進(jìn)入極夜，無(wú)人值守的近紅外望遠(yuǎn)鏡將通過(guò)遠(yuǎn)程控制與南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2協(xié)同開展時(shí)域天文學(xué)觀測(cè)，填補(bǔ)昆侖站近紅外觀測(cè)空白。未來(lái)，太赫茲望遠(yuǎn)鏡也將進(jìn)駐昆侖站，進(jìn)一步拓展南極天文觀測(cè)波段。
南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2
與“愛因斯坦探針”攜手探秘宇宙
“我們?nèi)庋劭梢姷墓?，只是天體輻射電磁波里很小的一段，紅外望遠(yuǎn)鏡是天文觀測(cè)的重要手段之一。”姜鵬說(shuō)，紅外波段觀測(cè)為科學(xué)家探究宇宙、星系、恒星的形成與演化，了解暗物質(zhì)與暗能量，尋找地外生命跡象等發(fā)揮重要作用。
姜鵬介紹，地球大氣也會(huì)產(chǎn)生紅外輻射對(duì)觀測(cè)天體產(chǎn)生影響，氣溫越低大氣紅外輻射越弱，因此南極地區(qū)的極寒天氣能夠較好地抑制天空紅外背景噪聲。
李正陽(yáng)介紹，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在紅外天文望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域相對(duì)薄弱，此次投入運(yùn)行的近紅外望遠(yuǎn)鏡波長(zhǎng)在1.1-1.4微米，是最接近可見光的波段。
根據(jù)科研計(jì)劃，無(wú)人值守期間，近紅外天文望遠(yuǎn)鏡將鎖定幾個(gè)特定區(qū)域進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，并及時(shí)跟蹤觀測(cè)宇宙中的爆發(fā)天體。
今年1月9日，我國(guó)成功將愛因斯坦探針衛(wèi)星送入太空。該衛(wèi)星主要科學(xué)目標(biāo)涉及黑洞、引力波等愛因斯坦相對(duì)論的重要預(yù)言，取名為“愛因斯坦探針”。
姜鵬告訴記者，宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象是目前國(guó)際天文研究的前沿?zé)狳c(diǎn)，愛因斯坦探針衛(wèi)星的一個(gè)重要任務(wù)，就是通過(guò)在X射線波段探測(cè)宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象?！拔覀儗l(fā)揮紅外波段和南極區(qū)域優(yōu)勢(shì)，與愛因斯坦探針衛(wèi)星合作觀測(cè)宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象?！苯i說(shuō)。
（中國(guó)極地研究中心供圖）
