我國發現國際一流天文臺址:青海冷湖有何優勢?

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摘要:據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報導,近日,中科院國家天文臺在青海冷湖地區發現國際一流光學天文臺址。這個發現為我國光學天文發展創造了重大機遇,也為國際光學天文發展提供了寶貴的資源。現時國際上公認的最佳臺址只有智利北部山區、美國夏威夷莫那卡亞峰、南極內陸冰穹地區這三處。冷湖光學天文臺址除了在科學研究方面帶來更多可能外,會給當地社會經濟發展帶來什麼新機遇?

據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報導,近日,中科院國家天文臺在青海冷湖地區發現國際一流光學天文臺址。這個發現為我國光學天文發展創造了重大機遇,也為國際光學天文發展提供了寶貴的資源。現時國際上公認的最佳臺址只有智利北部山區、美國夏威夷莫那卡亞峰、南極內陸冰穹地區這三處。

我們在青海冷湖地區發現的天文臺址與其他三處相比,有什麼優勢?在之前的監測過程中經歷了怎樣的挑戰?冷湖光學天文臺址除了在科學研究方面帶來更多可能外,會給當地社會經濟發展帶來什麼新機遇?

△施工中的冷湖賽什騰臺址(洪文瀚攝)圖源央視網

青海冷湖地區的天文臺址有哪些優勢?

現時國際公認的最佳天文臺址有三處。其中,南極地區因其得天獨厚的自然地理條件,被視作天文臺址的絕佳地區,但在南極進行天文臺址的開發建造需耗費極大的成本和代價。而與其他兩個同處於中緯度地區的最佳臺址相比,青海冷湖地區的天文臺址同樣具備自身優勢,中國科學院國家天文臺研究員鄧李才認為,綜合而言,青海冷湖地區的天文臺址可達國際領先水準。

第一,冷湖地區的氣象條件優越。

冷湖地區常年天氣晴朗,大氣稀薄,年日照時長超過3570小時,平均日照時長約為10小時。雖然該地常受風沙侵擾,但天文臺址一般建於山頂,可免受風沙侵襲的影響。

第二,冷湖地區的視寧度較好。

視寧度指望遠鏡顯示影像的清晰度,它取決於大氣湍流活動程度。我們常見的星體閃爍即是由大氣湍流引起,大氣穩定與否將極大影響天文觀測的質量。冷湖賽什騰山C區(4200米標高點)的視寧度中值為0.75角秒,角秒是度量角度的組織,1角秒等於1/3600度,人的肉眼難以觀察到。視寧度中值小於1角秒即可被視作進行天文觀測的理想數值,而冷湖地區的視寧度中值只有0.75角秒,可見冷湖當地的大氣穩定度極好。鄧李才表示,國際上最好的天文臺址的視寧度大抵也就如此。

第三,冷湖地區可沉降水汽少。

青海冷湖位於青藏高原,高原之上水分少,可沉降水汽自然較少,冷湖地區的可沉降水汽的參數甚至要優於美國夏威夷莫那卡亞峰的天文臺。

第四,冷湖地區是無人居住區,光學背景好。

光污染會影響天文觀測的質量,因而天文觀測臺一般遠離居住區,而冷湖地區為無人區,不必擔憂光污染的影響。

監測過程中經歷了怎樣的挑戰?

天文觀測臺需建於山頂,登山成為了研究團隊需要面臨的第一大挑戰。雖然當地政府願意為天文臺的建造提供資金支持,修建上山的道路,但道路修建速度緩慢,需修建的道路總長為15公里,但半年後只修建完成了2公里。考慮到時間成本,研究團隊最終尋求直升飛機的幫助,利用直升飛機將研究設備運至山頂。但由於山頂的自然條件較為極端,設備面臨威脅,需要人力定期對設備進行維護。從最初的調試設備到後期的設備維護和升級改造,鄧李才帶領其研究團隊在將近一年的時間裏數次爬山,由於登山道路尚未修建完畢,每一次的登山都是對研究員們體力的巨大挑戰,甚至稍不留神研究員們還將面臨生命危險。

同時,數據觀測的連續性要求也新增了監測工作的難度。監測工作需要將以往的數據進行收集整理,以預測未來的趨勢走向,這就需要保證數據觀測的連續性,需要耗費極大的精力。特別是在對視寧度的觀測上,溫度,氣壓等數據可通過儀器直接測得,但視寧度無法依靠設備直接獲取,需要研究員通過望遠鏡進行觀測。

冷湖光學天文臺址是否會給當地社會經濟發展帶來新機遇?

智利因擁有大面積極佳觀測臺址,將發展天文作為國策大力推動,吸引了全世界68%的地基光學/紅外、高頻射電天文觀測設施落戶,為智利在前沿研究、尖端科技、社會經濟等方面贏得了巨大發展機遇和空間。鄧李才表示,大型科學裝置具有其獨特的魅力,具有文宣旅遊地的功能。建於貴州的FAST望遠鏡就曾大力帶動貴州黔南布依族苗族自治州平塘縣的旅遊經濟。現時,國內許多大型純天體物理研究設備已經考慮將建造選址定於冷湖的天文臺,國際上也不乏準備將望遠鏡修建於冷湖天文臺的討論。天文臺的修建,天文望遠鏡等大型天文研究設備的落戶將會提升冷湖地區對遊客的吸引力,從而推動該地的社會經濟發展。

光學天文臺的建設對於天文研究意義重大,未來我國還將繼續不斷挑戰,把握核心技術,推動前沿研究。

來源:中央廣播電視總臺中國之聲

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