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我們?yōu)槭裁匆谀蠘O建造望遠(yuǎn)鏡?
發(fā)布時(shí)間:2022-07-21 來源:鄂州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

那么,為什么我們要在南極建望遠(yuǎn)鏡?

向“人類不可接近之極”接近

南極及中國南極科考站示意圖

(圖片來源:中科院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所 李正陽)

南極冰穹A區(qū)域昆侖站天文設(shè)備

(圖片來源:中科院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所 李正陽)

中山站天文站點(diǎn)串起我國南極天文觀測(cè)鏈

中山站小望遠(yuǎn)鏡陣列

(圖片來源:中科院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所 李正陽)

極低溫下的南極望遠(yuǎn)鏡也能“移動(dòng)打靶”

匹配優(yōu)異的南極天文臺(tái)址,南極天文光學(xué)設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)天文目標(biāo)的高精度跟蹤測(cè)量,獲得例如恒星連續(xù)的光度變化、顏色變化的精確數(shù)據(jù)。

中山站天文觀測(cè)平臺(tái)上的小型望遠(yuǎn)鏡陣列,包括4個(gè)光學(xué)波段鏡筒(單鏡筒口徑150mm,視場(chǎng)直徑6°)和1個(gè)近紅外0.9-1.7微米觀測(cè)鏡筒(口徑200mm,視場(chǎng)7′×5.6′)。五個(gè)鏡筒集成架設(shè)在直驅(qū)式赤道儀上,具有角秒級(jí)指向和亞角秒級(jí)的跟蹤精度,能將天體目標(biāo)鎖定到望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)視野中,開展高精度的光度和顏色測(cè)量。

南極望遠(yuǎn)鏡就好比運(yùn)動(dòng)員在冬季奧運(yùn)會(huì)上的移動(dòng)打靶,需要在極低溫(中山站-45℃)、風(fēng)霜雪的考驗(yàn)下,穩(wěn)定地打到5千米遠(yuǎn)處的1元硬幣,難度極大。

楊臣威越冬期間開展常規(guī)觀測(cè)任務(wù)

(圖片來源:中國極地研究中心 紀(jì)拓)

留守南極中山站的科學(xué)家在越冬期間正通過室內(nèi)遙控望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行有序的觀測(cè)和拍攝。目前,望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行良好,未來將會(huì)有大量專業(yè)數(shù)據(jù)陸續(xù)傳回國內(nèi),由后方科研人員進(jìn)行系統(tǒng)性分析。

中山站天文觀測(cè)平臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡陣列照片

(圖片來源:中國極地研究中心 紀(jì)拓)

在南極,尋找宇宙終極問題的答案

幾千年前,屈原向天發(fā)問:上下之形,何由考之?日月安屬,列星安陳?
幾千年后,我們正在南極尋找這些答案。
我國已先后在南極建設(shè)了包括中國之星小望遠(yuǎn)鏡陣列(CSTAR),南極巡天望遠(yuǎn)鏡(AST3),南極亮星巡天望遠(yuǎn)鏡(BSST)等一系列光學(xué)天文觀測(cè)設(shè)備,取得了例如引力波光學(xué)對(duì)應(yīng)體搜尋測(cè)光觀測(cè)(中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái) Hu et al, Science Bulletin, 2017)、系外行星候選體搜尋(南京大學(xué) Zhang et al, APJs, 2019)等突出科學(xué)成果。

小望遠(yuǎn)鏡陣列在中山站拍攝星圖

(圖片來源:中國極地研究中心 楊臣威)

目前極地創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首批次部署南極的天文光學(xué)設(shè)備,以大視場(chǎng)、中小口徑巡天望遠(yuǎn)鏡為主,擬在靠近南天極附近的天區(qū)搜尋太陽系外行星,并開展多波段測(cè)光、近紅外波段觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)系外行星的搜尋測(cè)光觀測(cè),可以回答諸如宇宙中是否存在類地球行星、人類是否孤獨(dú)等科學(xué)問題(Liu et al, AJ 2018)。
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