據(jù)科技日報報道，2月28日，記者從中國極地研究中心獲悉，我國首臺近紅外望遠鏡在南極昆侖站成功運行。中國第40次南極科學(xué)考察隊利用該望遠鏡開展了近紅外天文觀測以及近地空間環(huán)境全時段監(jiān)測實驗。
研究人員利用我國自主研制的近紅外天文望遠鏡，成功測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提供了堅實基礎(chǔ)。
經(jīng)過近兩個月的運行表明，該望遠鏡達到設(shè)計要求，滿足極寒氣溫、無人值守等嚴酷環(huán)境指標。接下來，科研人員將遠程遙控望遠鏡在無人值守的南極昆侖站開展宇宙和空間觀測。
在南極最高點建設(shè)天文觀測陣列
中國極地研究中心研究員姜鵬介紹，國際上公認的南極科學(xué)高點有4個：南極點、南極的磁點、南極的冰點、南極冰蓋最高點。
中國南極科考隊從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年實現(xiàn)人類首次從地面登頂最高點冰穹A，并于2009年在冰穹A建立首個南極內(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，而且每年有長達6個月的極夜，是地球上最佳的天文觀測臺址?！苯i說。
“此次投入使用的近紅外天文望遠鏡，可以承受零下80攝氏度的極寒氣溫，并且無懼‘地吹雪’對設(shè)備的干擾。”負責(zé)裝備研發(fā)的中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所望遠鏡新技術(shù)研究室副主任李正陽研究員說。
為確保望遠鏡在環(huán)境惡劣的南極地區(qū)穩(wěn)定運行，他們在南京建造了一個零下80攝氏度的實驗室。“南極地區(qū)有時會突然刮起大風(fēng)，揚起‘地吹雪’，造成設(shè)備卡死。”李正陽說，該望遠鏡應(yīng)用了自主研發(fā)的耐低溫光學(xué)鏡筒、全密封直接驅(qū)動電機關(guān)鍵技術(shù)，顯著提升了設(shè)備的極端環(huán)境適應(yīng)能力。
我國在南半球部署天文望遠鏡，有助于開展全面、持續(xù)的觀測活動。近年來，依托昆侖站，中國科學(xué)院與中國極地研究中心合作研制了多臺套天文觀測設(shè)備，其中包括參與人類歷史上首次探測到引力波光學(xué)對應(yīng)體全球聯(lián)測工作的南極巡天望遠鏡(AST3-2)等。
春分過后，南極將進入極夜，無人值守的近紅外望遠鏡將通過遠程控制與南極巡天望遠鏡AST3-2協(xié)同開展時域天文學(xué)觀測，填補昆侖站近紅外觀測空白。未來，太赫茲望遠鏡也將進駐昆侖站，進一步拓展南極天文觀測波段。
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，紅外望遠鏡是天文觀測的重要手段之一。”姜鵬說，紅外波段觀測為科學(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)揮了重要作用。
姜鵬介紹，地球大氣也會產(chǎn)生紅外輻射對觀測天體產(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。
李正陽介紹，長期以來，我國在紅外天文望遠鏡領(lǐng)域相對薄弱，此次投入運行的近紅外望遠鏡波長在1.1—1.4微米，是最接近可見光的波段。
根據(jù)科研計劃，無人值守期間，近紅外天文望遠鏡將鎖定幾個特定區(qū)域進行持續(xù)觀測，并及時跟蹤觀測宇宙中的爆發(fā)天體。
今年1月9日，我國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)目標涉及黑洞、引力波等愛因斯坦相對論的重要預(yù)言，因此取名為“愛因斯坦探針”。
姜鵬告訴記者，宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象是目前國際天文研究的前沿?zé)狳c，愛因斯坦探針衛(wèi)星的一個重要任務(wù)，就是通過在X射線波段探測宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象?！拔覀儗l(fā)揮紅外波段和南極區(qū)域優(yōu)勢，與愛因斯坦探針衛(wèi)星合作觀測宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象?！苯i說。
來源 | 科技日報
編審 | 鄭宗敏 李毅翔（實習(xí)生）
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