解讀南極冰穹Ａ：地球最佳天文觀測點(diǎn)之一
中國將在南極冰蓋最高點(diǎn)——海拔4093米的冰穹A，建立自己的天文觀測站。兩位天文學(xué)者將于今年10月底，乘坐“雪龍”號科考船參加我國南極第24次科考，為在南極冰穹A建天文觀測站做前期工作。南極內(nèi)陸氣候條件惡劣，最低氣溫曾到-83℃，是地球上最冷的地方之一。冰穹A只有0.5個大氣壓，空氣稀薄，含氧量很低，人很容易出現(xiàn)缺氧情況，在冬天更是難以生存。那么我國為什么選擇在南極建臺，意義何在？即將前往南極執(zhí)行科考任務(wù)的天文學(xué)家朱鎮(zhèn)熹博士解答了這些問題。
南極冰穹A是地球上最好的天文觀測地點(diǎn)之一
朱博士對這次選址建臺的理由如數(shù)家珍：南極冰穹A是地球上最好的天文觀測地點(diǎn)之一。這樣的站址對望遠(yuǎn)鏡的觀測效率的提高有極大的好處。第一，觀測時間長。每年有135天，即4個半月連續(xù)全黑夜，而且晴天時間高達(dá)90%以上，很容易實(shí)現(xiàn)四個半月的連續(xù)觀測而且達(dá)到相應(yīng)的科學(xué)目標(biāo)，即探測系外行星和測星震等。第二，觀測的大氣環(huán)境可以與太空媲美。南極冰穹A大氣稀薄、冷、干燥、塵埃少，可以媲美太空環(huán)境，不只對毫米波望遠(yuǎn)鏡，對紅外及光學(xué)波段望遠(yuǎn)鏡都是地球上最佳的地面觀測站址。第三，風(fēng)速小，大氣湍動少，視寧度極好，我國南極科考隊2005年1月設(shè)在冰穹A的自動氣象站測得的數(shù)據(jù)表明：冰穹A平均風(fēng)速低于2米/秒，超過4米/秒的風(fēng)的情況極少，適合放置大型望遠(yuǎn)鏡陣進(jìn)行光干涉成像觀測等。第四，干擾少。南極是地面上人工光源干擾最少的地方。第五，南極是天空視角最大的地點(diǎn)，比地面其他地方都適合天文觀測，可以極大地提高觀測效率。
是推進(jìn)我國南極科考事業(yè)的歷史契機(jī)
朱博士說：“在南極冰穹A建天文臺，這是歷史的機(jī)遇，不容錯過。掌握南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)的主動權(quán)，這是推進(jìn)我國南極科考事業(yè)的歷史契機(jī)”。從科學(xué)考察價值看，南極一共有四個非常有地理價值的點(diǎn)：“極點(diǎn)”“冰點(diǎn)”“磁點(diǎn)”和“高點(diǎn)”，其中三個點(diǎn)已經(jīng)被美國、法國、俄羅斯占據(jù)——美國占據(jù)“南極點(diǎn)”，建立了阿蒙森·斯科特站；法國、意大利了占據(jù)“南極磁點(diǎn)”，建立了迪蒙·迪維爾站；俄羅斯(蘇聯(lián)時期)占據(jù)“南極冰點(diǎn)”，建立了東方站；我國將在南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)——冰穹A，建站、建臺，占據(jù)南極最后一個最有地理價值的點(diǎn)，這對于推動我國南極科考事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展具有極大的意義。冰穹A是個60公里×15公里的平臺，一眼望去，一馬平川。其高低起伏只有兩三米，正好可以擺放大型的望遠(yuǎn)鏡陣。這么優(yōu)越的平臺，不排除國際上其他國家也擠進(jìn)來在上面建站、測量的可能性，比如澳大利亞等國曾設(shè)想到冰穹A進(jìn)行選址觀測。所以，我國必須盡量加快在南極冰穹A建臺的計劃，這是我國推進(jìn)南極科考事業(yè)的歷史契機(jī)。
“這同時也是我國進(jìn)入國際天文研究前沿的一個契機(jī)。”目前，中國是第一個計劃在南極建天文臺的國家。由于天文學(xué)研究無利益沖突、花費(fèi)巨大及其優(yōu)良的國際合作傳統(tǒng)，天文研究是最具國際化傾向的基礎(chǔ)科學(xué)研究之一。世界上許多天文臺都不是單獨(dú)由一個國家建立起來的，而是由多個國家參與合作的。比如歐洲南方天文臺就是多個歐洲國家共同建在智利。我國目前在天文研究領(lǐng)域與國際先進(jìn)水平相比，還存在一定的差距，主要原因是天文觀測設(shè)備落后。而今后的趨勢是，大型天文設(shè)備基本是國際合作項目。我們作為南極冰穹A的“地主”，在今后的大型天文觀測設(shè)備合作中將取得主動并起主導(dǎo)作用。其他國家如果在南極冰穹A上放置望遠(yuǎn)鏡都要與中國協(xié)商、合作。
提升我國在天文觀測上的國際地位
說到國際合作，朱博士很興奮地說，由于南極冰穹A是地面上最佳的天文觀測站址之一，世界天文大國都將積極參與合作，而中國將以此為契機(jī)，提升我國在天文觀測上的國際地位，我們可以共享最新天文觀測數(shù)據(jù)，參與最前沿的天文觀測研究。目前國際上已有很多的國家提出并正在實(shí)施南極的天文望遠(yuǎn)鏡計劃，如法國、西班牙和意大利等國均已提出了放置望遠(yuǎn)鏡的計劃。歐洲南方天文臺近期已經(jīng)組織隊伍，預(yù)研和準(zhǔn)備南極的望遠(yuǎn)鏡計劃。美國的國立光學(xué)天文臺、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)，澳大利亞的天文臺和大學(xué)也積級主動與我們合作在冰穹A開展天文工作。這些都預(yù)示著，南極天文臺為中國天文界打開了一道通往世界科學(xué)前沿的大門，為我國天文界與國際天文界合作開展南極天文觀測開創(chuàng)了極好的機(jī)遇和條件。
國際極地年期間的南極天文科考不僅推動國際南極天文熱潮，也將進(jìn)一步推動我國南極科學(xué)考察事業(yè)的發(fā)展。我國將在地面上最佳的觀測點(diǎn)，通過國際合作，利用最先進(jìn)的天文觀測設(shè)備，獲取最新的天文觀測數(shù)據(jù)，用于研究宇宙的起源、暗物質(zhì)、暗能量等，用于探索人類生命的起源，尋找系外行星等。這是我國的天文工作者最興奮的原因之一。另外一方面，天文學(xué)一直是我國南極科考事業(yè)的重要領(lǐng)域之一，這次在南極冰穹A建天文臺，標(biāo)志著我國真正成為南極科考大國。朱博士解釋說：中國雖然在南極已經(jīng)建了長城站和中山站，但都建在南極海邊；而南極科考大國的標(biāo)志是在南極內(nèi)陸建站。我國在南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)首次建站，標(biāo)志我國也進(jìn)入了南極科考大國行列。今年10月我國第24次南極科考的重要任務(wù)之一就是執(zhí)行建臺任務(wù)，首先取得冰穹A作為天文觀測站址的第一手實(shí)測資料并積累南極天文觀測的經(jīng)驗(yàn)，以便盡快實(shí)施大型天文望遠(yuǎn)鏡計劃。
關(guān)于南極天文臺的建設(shè)計劃到底如何實(shí)施？朱博士說，快則幾年，慢則二三十年，在南極建天文臺并不是件簡單的事情，需要一步步地推進(jìn)。我國已計劃國際極地年期間，即2007和2008冬季(南極的夏季)，兩次派科考隊去冰穹A，在那兒先建夏季站。之后，再計劃建越冬站。只有建了夏季站、越冬站之后，下一步才可能建天文臺。天文臺建成的標(biāo)志是有較大型的望遠(yuǎn)鏡。(王秋蓉/中國海洋報)
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