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:南极昆仑站的满天星辰
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

南极昆仑站的满天星辰

来源:光明网2020-08-21 10:31

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  在先前的文章中,我们介绍了两台昆仑视宁度望远镜KL-DIMM,测得了南极冰穹A地区优异的视宁度,证明了昆仑站有最佳的天文观测条件。

  两兄弟取得的成绩获得了肯定,其成果也于2020年7月29日被《自然》杂志刊登,得到大家的广泛关注。同时,也有读者留言,希望能看见南极的满天星辰。我们今天就来满足大家的愿望,带大家一起欣赏南极的璀璨星空。

南极昆仑站的满天星辰

图1. 南极中山站地区的星空(图源:李航;转载自APOD)

  上图是南极中山站越冬队员拍摄并合成的银河和极光。可惜的是,由于昆仑站地理位置特殊,条件非常艰苦,目前还无法越冬。南极内陆科考队员们只能在夏季极昼的时间前往昆仑站进行作业,因此无法人工拍摄到昆仑站的夜空。

  但是不用担心,我们有一位特别的小帮手,即使在南极冬天的极夜里也能拍摄到星空。这就是我们今天的主角,南极昆仑云量极光监测仪KLCAM(KunLun Cloud and Aurora Monitor)。

南极昆仑站的满天星辰

南极昆仑站的满天星辰

图2. 上:KLCAM在实验室的照片;下:KLCAM拍摄到的昆仑站全天夜星空,银河和大小麦哲伦星云清晰可见,右侧地平线上绿色和红色的是极光(图源:杨栩)

  KLCAM是全天相机,由国家天文台研制,全身被包裹在金属的底座和半圆形球壳内,造型像一个小的望远镜圆顶。在它的内部集成了一台ARM架构计算机、一台单反相机、以及一个鱼眼镜头。研究者们为KLCAM打造了独特而复杂的保温设计,使它可以在昆仑站零下80度的低温下保证正常工作。KLCAM于2017年1月我国第33次南极科考期间安装在昆仑站之后,一直稳定的自动工作,经历了完整的南极严冬,直到2018年5月断电为止,兢兢业业地在岗位上守护了17个月份。

南极昆仑站的满天星辰

图3. KLCAM于南极极夜拍摄到的夜星空动画(图源:杨栩)

  通过鱼眼镜头,KLCAM可以拍摄到地平线之上360度全天的照片,将昆仑站的夜星空尽收眼底。有别于地面上其他天文台站,南极昆仑站在南纬80度内,比较接近地球自转轴(南极点)。因此在地球自转的时候,头顶能观测到的星空看上去就像是在“原地打转”。而也正因为高纬度,昆仑站在南极的冬季有漫长的极夜,可以让望远镜有超长的连续黑夜时间对星空进行不间断的观测。

南极昆仑站的满天星辰

南极昆仑站的满天星辰

图4. 上:极昼时KLCAM拍摄到的天空,太阳在地平线上绕转,底部可以看到AST3望远镜的运动;下:KLCAM拍摄到的南极天空昼夜交替,太阳在地平线上下来回交替(图源:杨栩)

  然而光有夜间时间是不够的,天文学家还需要考虑到夜间的“可用时间”,即晴夜时间。细心的读者可能已经发现了,在KLCAM拍摄到的图像中,可以看到有云的移动和极光的穿插。这就是KLCAM要研究的内容。正如它的名字“昆仑云量极光监测仪”一样,KLCAM通过监测昆仑站的云量和极光来判断昆仑站夜间的可用观测时间。

  由于在天文观测中,极光可以通过用特殊设计的滤光片来进行过滤,减少或消除其影响,因此对晴夜时间的主要判断标准即是云量。目前,通过2017年KLCAM的夜间数据,我们先用人眼识别的半定量办法,统计获得了昆仑站的晴夜时间超过了83%,优于地面上的大多数台站。

  不过,以上结果仅是一年夜间观测的结果。天文台址的测量需要长期稳定的监测来得到可靠的结论。因此,我们也派出了第二和第三台KLCAM,它们已随我国第35次南极科考队在2019年1月安装在了昆仑站,继续进行着对昆仑站天空的监测。除了进行长期的监测之外,天文学家们也可以根据KLCAM拍摄到的实时画面,来确定昆仑站当前的天气情况,为望远镜提供观测帮助。

南极昆仑站的满天星辰

图5. 昆仑站现场的两台KLCAM(图源:商朝晖)

  在今后的日子里,KLCAM将会继续为大家守望着昆仑站的天空,不仅带给我们璀璨的星空图片,也能继续做天文研究的好帮手。

  作者简介:杨栩,中国科学院国家天文台天体物理学博士研究生,主要从事时域天文、南极天文等领域的研究。

[ 责编:赵宇豪 ]
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

  • 吉隆泥石流灾害核心区搜寻工作持续推进

  • 铭记历史 缅怀先烈

独家策划

推荐阅读
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
加载更多