点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:夜间观星去哪里?首选中国南极昆仑站
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

夜间观星去哪里?首选中国南极昆仑站

来源:光明网2020-07-30 09:37

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  光明网讯(记者宋雅娟 赵宇豪)北京时间2020年7月29日夜间,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台商朝晖研究团队的一项重大成果。依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备,研究团队首次测量并获得了极佳的夜间大气视宁度,证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源,为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。

夜间观星去哪里?首选中国南极昆仑站  

图1 夜间视宁度测量结果。峰值处表明自由大气视宁度的中值为0.31角秒。

  视宁度表征大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度。在视宁度好(数值小)的条件下,观测恒星因为大气湍流带来的抖动比较小,所以照片上星象更加锐利清晰,对观测暗弱的天体效率更高。在视宁度优异的天文台,一台小口径望远镜的观测能力,可以与其他地方的大望远镜相媲美。因此天文台的选址,至关重要,而视宁度是最重要的参数之一。

  昆仑站所在的南极冰穹A地区的地理和大气条件表明,大气湍流主要在近地表的边界层,而之上的自由大气非常稳定,预计有很好的视宁度。这次的成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行了定量地科学统计和评估,并进一步证明了冰穹A的大气边界层很低,有利于未来的天文台工程建设和成本控制。

夜间观星去哪里?首选中国南极昆仑站  

图2工作现场照片。中间是DIMM的8米高的塔架,前面是15米高的多层大气参数测量塔KLAWS-2G,其数据也用于了这项研究成果。右侧的黄色集装箱是PLATO-A的仪器舱。

  研究团队自主研制了昆仑视宁度望远镜KL-DIMM,于2018年11月参加中国第35次南极科考,赴内陆昆仑站,于2019年1月现场安装调试成功,立即投入观测,并实现无人值守,越冬长期全自动运行,获取了珍贵的夜间视宁度测量数据。数据表明,自由大气视宁度的中值只有0.31角秒,最佳值达到0.13角秒,并且在离地面8米的高度,就有31%的时间可以获得自由大气视宁度;在离地面14米的高度,有近一半的时间可以获得自由大气视宁度。相比较而言,同在南极的冰穹C的边界层高度中值在30米,比冰穹A难于获得自由大气视宁度。天文观测对成像质量要求极高,目前世界上最好的望远镜集中在夏威夷和智利北部优良的台址上,视宁度一般在0.6-0.8角秒。冰穹A的天文观测条件,明显优于上述两个地区,有望成为优秀的地面天文台。

  《自然》也为此项研究成果做了新闻发布。

  昆仑站位于海拔4093米的南极冰穹A,国家海洋局组织的中国南极考察队在2005年第一次到达这个地区,也是唯一从陆地到达这个地区的国家。自2007年参与南极昆仑站的内陆科考以来,中国天文界获得了一系列天文观测和台址测量的成果。昆仑站冬季气温可以低至零下80度,在这里运行的设备要面对低温、霜雪、有限能源和通讯等的多重挑战。研究团队基于南极天文多年的经验积累,克服重重困难,成功研制了适应极低温下运行的视宁度望远镜KL-DIMM,并在帕米尔高原的新疆天文台慕士塔格观测站进行野外测试和比对,确认了仪器的性能。KL-DIMM及其他设备随第35次南极科考(2018/2019),安装于冰穹A,成功地全自动越冬运行。安装过程中,内陆科考队克服了高原缺氧、低温等各种困难,并且在现场维护更新了为天文设备提供能源和通讯的设施PLATO-A,这是澳大利亚UNSW科学家为冰穹A南极天文定制的系统。

 夜间观星去哪里?首选中国南极昆仑站 

图 3 南极昆仑站2台冗余的视宁度望远镜及其8米高的塔架(安装时照片)。

  这项工作是基于KL-DIMM的数据,与澳大利亚和加拿大科学家合作完成。本研究共包括9位作者,参与单位包括国家天文台、天津师范大学、中国极地研究中心、澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)、和加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)。 南极天文的发展一直得到国家自然资源部下属的国家海洋局极地考察办公室和中国极地研究中心的鼎力支持,尤其是赴内陆昆仑站的科考。

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2489-0

夜间观星去哪里?首选中国南极昆仑站    

图 4 南极地图,显示冰穹A、C、F,以及南极点、中山站和泰山站。图:武汉大学中国南极测绘研究中心庞小平、王诗云提供。

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 国家图书馆:周末来读书

  • 西安铁路工业遗存变身市民乐园

独家策划

推荐阅读
成都大熊猫繁育研究基地科普团队成立于2000年,旨在面向公众传播以大熊猫为代表的生物多样性保护理念。
2025-02-14 10:26
食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。
2025-02-14 10:24
《自然》杂志13日报道我国发现迄今唯一确切的侏罗纪鸟类——政和八闽鸟。
2025-02-14 10:23
在当前的极寒天气下,机器狗更灵活、可携带更多仪器,巡检质效显著提高,让赛事电力保供更安心。
2025-02-14 10:22
国家税务总局发布的最新数据显示,2024年,现行支持科技创新和制造业发展的主要政策减税降费及退税达26293亿元,助力我国新质生产力加速培育、制造业高质量发展。
2025-02-14 10:11
独脚金是寄生在高粱上的一种植物,能导致高粱减产甚至死亡。近日,我国科学家首次从高粱中发现两个关键基因,敲除后,高粱对独脚金的抗性显著提高。
2025-02-14 10:04
基于AI大模型及领域数据资源,构建基于PC端和手机端应用的科特派数字人“小科”,为用户提供随时在线、多终端访问、7×24小时全天候资源对接,全方位服务于北京城市科技创新与管理。
2025-02-13 09:36
新时代以来,我国以更高站位、更宽视野、更大力度来谋划和推进新征程生态环境保护工作,全力推动生态环境根本好转。
2025-02-13 03:40
新年伊始,DeepSeek成为“热词”,其在各领域的应用也引发思考和讨论。在科研领域,人工智能驱动科学研究的新科研范式随之到来,对构建开放创新生态提出了更急迫的要求。
2025-02-13 03:50
从个性化的珠宝饰品到复杂的航空零部件,3D打印展现出了巨大的创造力和应用潜力。然而,科技的探索永无止境,一种比3D打印更具突破性的技术——4D打印,正悄然兴起。
2025-02-13 03:50
当前,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,对生态环境的要求也越来越高。良好的生态环境不仅是自然财富、生态财富,更是经济财富、社会财富。
2025-02-13 03:40
中国人工智能发展与安全研究网络主办,上海期智研究院、清华大学人工智能国际治理研究院承办
2025-02-12 19:16
2025年,空天院合成孔径雷达科研团队将继续研制8颗“女娲星座”合成孔径雷达卫星,届时“女娲星座”20颗在轨雷达卫星将实现全球组网运行,对地观测能力将大幅提升。
2025-02-12 10:07
这并不是一辆普通的复古电车,而是一部使用了16K全息数字技术、AI技术与四轴动感震动系统的数字电车。
2025-02-12 10:06
科学家们发现,水波涉及复杂的流体力学效应,能够构造丰富的拓扑矢量场用于粒子的操控。
2025-02-12 09:59
通过打造与自然和谐共生的生态经济圈,让生态保护和可持续发展得以兼顾,天目山保护区的实践,吸引了越来越多的关注,也为全球生物多样性保护提供了可借鉴的路径。
2025-02-12 09:57
春节期间,全国科技馆以“科技温暖中国年”为主题,为公众献上一系列融知识性、趣味性和人文关怀于一体的科普惠民活动。
2025-02-12 09:53
2月6日晚,“共和国勋章”获得者、我国第一代核潜艇工程总设计师黄旭华院士因病在武汉逝世,享年99岁。
2025-02-11 14:55
气动外形优化是航空设计中的核心技术,可以提升燃油效率、降低阻力,提高飞行器性能。该几何引擎无需庞大的数据集或繁琐的超参数调整,大幅降低了开展气动优化的复杂度和成本。
2025-02-11 09:43
最近,原子能院自主研发的两步法650毫米直径冷坩埚玻璃固化工程样机,完成90天连续运行试验,收获约52吨玻璃固化体,高放射性废物(以下简称“高放废物”)可被“封印”其中。
2025-02-11 09:43
加载更多