提起南極，你會(huì )想起什么？

是漫天的冰雪

千姿百態(tài)的冰川

還是成群結隊的可愛(ài)企鵝？

其實(shí)，南極的有趣之處遠不止于此

這塊神奇大陸

還是觀(guān)測宇宙的絕佳地

縱然寒風(fēng)徹骨，也無(wú)法阻擋科學(xué)家追尋真理之路

近日，歷時(shí) 174 天的中國第 38 次南極科學(xué)考察圓滿(mǎn)收官。在此期間，我國天文學(xué)家在南極中山站建成首個(gè)天文觀(guān)測站點(diǎn)，中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所等研制的望遠鏡陣列投入使用。

在南極科考是一種什么樣的體驗？在那里建望遠鏡有多難？現代快報記者采訪(fǎng)了中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所研究員李正陽(yáng)。

神秘天文樂(lè )園

在地球上看最清晰的星星

普通人想要欣賞燦爛星空，只需抬頭就可以，而天文學(xué)家就需要前往一些觀(guān)星條件極為嚴苛的地方。

 

 

南極處于地球的最南端，常年被冰雪覆蓋，南極內陸高原極寒和極端干燥等惡劣的自然環(huán)境不適于生物生存。然而，也正是這樣特殊的地理大氣條件，給了天文觀(guān)測研究獨一無(wú)二的優(yōu)勢，讓南極成為天文學(xué)家眼中的 " 圣地 "。

" 我國先后在南極建立長(cháng)城站、中山站、昆侖站、泰山站，天文研究主要集中的區域在昆侖站。" 李正陽(yáng)介紹，南極內陸的高原，是國際公認的地球上最好的天文觀(guān)測臺址之一。極夜可以連續 24 小時(shí)不間斷觀(guān)測，這對時(shí)域天文可遇不可求；清潔而穩定的大氣，可以保證對天體的觀(guān)測更加清晰。

中科院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所是南極天文研究的主要發(fā)起單位之一，相繼為中國南極昆侖站、泰山站、中山站提供了包括南極巡天望遠鏡在內的多臺套極區天文觀(guān)測設備，取得了重要觀(guān)測科研成果。

 

 

這些天文科考隊員是怎么去到南極的呢？每年 11 月初，雪龍船會(huì )載著(zhù)科考物資和科考人員從上海出發(fā)，經(jīng)過(guò)將近一個(gè)月的航行，把內陸科考隊員在中山站放下船。他們稍作休整后就開(kāi)著(zhù)雪地車(chē)在冰雪面上行駛，需要行駛 1258 公里才能登上內陸的最高點(diǎn)冰穹 A 區域。

 

 

" 這個(gè)科考的過(guò)程，對于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)是極浪漫的。我們總是思考，在宇宙中，人類(lèi)是不是孤獨的存在著(zhù)的。" 李正陽(yáng)形容，" 身處嚴寒的南極大陸白色的荒漠，我們仿佛就身處異星，像一只螞蟻，掉在白色的碗里，被藍色的蓋子罩著(zhù)，仿佛再也走不出去了。那種終極的寂寞感觸，仿佛看星星時(shí)候幻想的孤獨意境照進(jìn)了現實(shí)。"

 

 

李正陽(yáng)是一名 80 后，兩次參加南極考察。他告訴現代快報記者，在接近零下 40 度的南極，隊員們經(jīng)常會(huì )面對白化天（天地一色白，什么都看不見(jiàn)）、暴風(fēng)雪等惡劣氣候，甚至遇上冰裂等意外。

歷時(shí)兩年研發(fā)

新望遠鏡陣列正在觀(guān)察宇宙

就在不久前的 4 月 26 日，中國第 38 次南極考察隊凱旋，取得了多項科研成果。在此期間，我國天文學(xué)家在南極中山站建成首個(gè)天文觀(guān)測站點(diǎn)，并安裝了一套由五個(gè)鏡筒組成的小型望遠鏡陣列。

 

 

" 南極科學(xué)考察站點(diǎn)擁有長(cháng)達三個(gè)月的極夜，非常適合做時(shí)域天文觀(guān)測。" 李正陽(yáng)說(shuō)，區別于南極昆侖站，中山站是常年越冬站，具有優(yōu)秀的后勤保障支持能力，是支撐昆侖站天文科學(xué)考察的重要基地。

2018 年，中國極地研究中心、中科院國家天文臺和南京天文光學(xué)技術(shù)研究所共同組建科技部 " 創(chuàng )新人才推進(jìn)計劃重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng )新團隊 "（以下簡(jiǎn)稱(chēng)創(chuàng )新團隊），擬依托我國南極考察站，構建中山站—泰山站—昆侖站的天文觀(guān)測鏈路，推動(dòng)南極天文觀(guān)測體系化發(fā)展。

 

 

△天文觀(guān)測平臺和望遠鏡陣列的聯(lián)合裝調

俗話(huà)說(shuō)，" 沒(méi)有金剛鉆別攬瓷器活 "，觀(guān)星是一件細膩的技術(shù)活兒。茫茫太空，就憑一雙肉眼觀(guān)星，看到的宇宙是那么單調。可以說(shuō)，望遠鏡是人類(lèi)觀(guān)察宇宙的 " 大眼睛 "，現代天文學(xué)研究更是離不開(kāi)各類(lèi)先進(jìn)的望遠鏡。

這次在中山站安裝的小型望遠鏡陣列由創(chuàng )新團隊自主研發(fā)。李正陽(yáng)告訴現代快報記者，從研發(fā)到最終安裝，歷時(shí) 2 年時(shí)間。

 

 

△望遠鏡初光：小麥哲倫云星系的多色圖像

" 光學(xué)波段鏡筒共計 4 個(gè)，單鏡筒口徑 150mm，視場(chǎng)直徑 6°；近紅外 0.9-1.7 微米觀(guān)測鏡筒口徑 200mm，視場(chǎng) 7′×5.6′。" 李正陽(yáng)介紹，五個(gè)鏡筒集成架設在直驅式赤道儀上，可開(kāi)展太陽(yáng)系外行星等時(shí)域天文學(xué)觀(guān)測和空間環(huán)境觀(guān)測，目前已投入越冬觀(guān)測運行。

南極望遠鏡 " 難 " 在哪兒？

要經(jīng)歷零下 80 度低溫

李正陽(yáng)雖然年紀輕輕，但跨過(guò)千山萬(wàn)水來(lái)到南極，在無(wú)盡的白雪中安裝望遠鏡，這樣的經(jīng)歷他有兩次。

 

 

第一次是在 2011 年，當時(shí)還是一名在讀博士研究生的李正陽(yáng)，被選派參加中國第 28 次南極科學(xué)考察。

零下三四十度的酷寒，將近 5000 米的高海拔使人呼吸困難；征途常伴暴風(fēng)雪，冰裂隙隨時(shí)威脅著(zhù)安全；兩個(gè)多月不能洗澡 …… 李正陽(yáng)等 4 名天文科考隊員克服一切困難，成功安裝我國首臺可遠程控制自動(dòng)跟蹤的南極巡天望遠鏡 AST3-1 和第二代自動(dòng)高原國際天文觀(guān)測站 PLATO-A。

2014 年，李正陽(yáng)被選派參加中國第 31 次南極科考，再次遠征南極內陸。此次只有 2 名天文科考隊員，李正陽(yáng)不畏艱難，承擔了戶(hù)外安裝望遠鏡的安裝調試等工作。

極強的紫外線(xiàn)曬得他的臉黝黑，局部脫皮；缺氧條件下，舉步維艱，體能消耗巨大，他體重減輕了 10 公斤；長(cháng)時(shí)間呼吸零下 40 ℃的空氣嚴重地刺激了他的身體，導致咳嗽不止，肺部經(jīng)常像炸開(kāi)了一樣 …… 但李正陽(yáng)依然不舍晝夜，忘我工作。累了困了，休息一會(huì )再接著(zhù)干，展開(kāi)了與時(shí)間的賽跑。

 

 

" 我們建設望遠鏡，期望觀(guān)察和觀(guān)測到更深遠的宇宙。" 李正陽(yáng)表示，在南極高原安裝望遠鏡，主要的困難集中在越冬觀(guān)測的時(shí)候望遠鏡是全自動(dòng)的狀態(tài)。它要經(jīng)歷零下 80 攝氏度的低溫，遭受風(fēng)霜雪的考驗。" 望遠鏡任由風(fēng)霜雪的捶打，我們在國內也幫不上什么忙，只希望它每天多動(dòng)一動(dòng)。"

宇宙 " 長(cháng)征 " 計劃

尋找跟地球相似的類(lèi)地行星

喜歡星空的人，可能都會(huì )好奇真正的專(zhuān)業(yè)天文觀(guān)測站晚上都在看什么呢？他們是在看漫天的繁星閃爍，還是在拍攝美麗的照片？

李正陽(yáng)說(shuō)，首批次部署南極的天文光學(xué)設備，以大視場(chǎng)、中小口徑巡天望遠鏡為主，擬在靠近南極點(diǎn)附近的天區搜尋太陽(yáng)系外行星，并開(kāi)展多波段測光、近紅外波段觀(guān)測實(shí)驗，為我國的天文研究提供珍貴的數據。

 

 

" 我們希望能在地球絕佳的南極天文臺站建設更多、更大口徑的天文望遠鏡，以期在更廣的天區，搜尋觀(guān)測更深遠的天體目標。" 李正陽(yáng)告訴現代快報記者，他們期待通過(guò)南極望遠鏡的觀(guān)測，回答例如宇宙中是否存在類(lèi)地行星，人類(lèi)是否孤獨等終極科學(xué)問(wèn)題，具有特殊的科學(xué)意義。

文 | 現代快報 + 記者 阿里亞 胡玉梅 儲希豪

圖 | 中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、李正陽(yáng)提供