在遥远的南极冰盖最高点冰穹(注:冰穹是一种规模比大陆冰盖小,外形与其相似,而穹形更为突出的覆盖型冰川。)A(海拔4093米)上,这里没有冰山,没有海洋,没有企鹅,没有海豹,只有一望无际厚达3000米的平坦冰盖。这里是寒冷之极,生命的禁区。但是,这里却有一个中国南极考察站——昆仑站。在昆仑站内,有一台中国自主研发的首台全自动无人值守60厘米口径的望远镜AST3_1,也是目前南极内陆最大的光学巡天望远镜。
从2009年1月中国在冰穹A上建立昆仑站以来,每年都有天文工作者加入考察队,从中山站出发,乘坐雪地车,辗转20天,行程1000多千米来到昆仑站,只为在短短的20个工作日内对天文设备进行维护和更新。昆仑站冬天的平均温度低于-70℃,夏天的平均温度低于-40℃。环境如此恶劣,路程如此遥远,为什么还要花这么大的代价在昆仑站安装望远镜呢?
首先,南极高原常年被冰覆盖,地势平坦。由于没有山的阻隔,气流很平稳,有利于望远镜观测的稳定性。其次,南极的空气非常透明,几乎可以媲美太空观测的效果。另外,冰穹A是世界上温度最低的地方,极低的温度减少了望远镜本身散发的热量,提高了观测的灵敏度。再加上南极还是地球上观测视角最大的地方,而且有长达数月的极夜,望远镜可以不间断地观测。正是由于这些原因,冰穹A被认为“几乎肯定是世界上最适合安放望远镜的地方”。
AST3_1望远镜的一个重要任务是寻找可能存在生命的行星,也就是围绕除太阳之外的其他恒星运行的系外行星。它是我国第一台专门用于寻找系外行星的望远镜。AST3_1的另外一项任务是观测超新星,也就是在超新星爆发后的一天内探测到它们。早期发现有助于揭示超新星爆发的秘密。此前,美国和澳大利亚的三位科学家通过观测超新星证实了宇宙加速膨胀的事实而获得了2011年诺贝尔物理奖。
在不久的将来,我国还要在昆仑站安装2.5米口径光学红外望远镜和5米口径的太赫兹望远镜。建成之后的中国南极天文台将处于国际地基天文观测领先水平。
(徐灵哲:中国科学院南京天文光学技术研究所副研究员)