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

  • 今天,他们获颁国家最高科学技术奖

  • 纪念全民族抗战爆发89周年仪式在京举行

独家策划

推荐阅读
从安装智能芯片的比赛用球,到协助裁判的视频技术,再到支持百万球迷转运的中国列车……这支“中国队”被美国消费者新闻与商业频道誉为世界杯供应链“不可或缺的一环”。
2026-07-08 10:08
7月7日是小暑节气,恰逢年度“最小太阳”现身天宇。当日凌晨2时左右,地球过远日点,这是一年中地球距离太阳最远的位置,这天观测到的太阳视直径为全年最小。
2026-07-08 10:06
近日,西南石油大学新能源与材料学院光伏材料与技术科研团队传出好消息:其研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%,大幅超越常规太阳能电池的光电转换效率。
2026-07-08 10:04
目前,大连海事大学已与72家行业单位建立联合培养,共建162个专业实践基地、4个工程技术中心,聘任600余名企业导师,真正实现“工程出题、校企共答、产业阅卷”。
2026-07-08 09:52
一生钢铁报国,一生慷慨无私。崔崑院士走了,但他留下的,是钢的筋骨,是火的温度,是一颗永远滚烫的赤子之心。
2026-07-08 09:45
在河北雄安人工智能产业园的一楼展厅里,一台工业机器人正利落地演示货物搬运,机械臂精准而有力;楼上,键盘敲击声此起彼伏,研发人员专注地写着代码。产业园一年前才“开业”,如今已成为人工智能公司发展的产业高地。这里诞生的国内首个处理结构化数据的通用大模型,适用于多个工业场景;这里诞生了便携式颅脑出血检测分析仪,让医学检查更加快捷便利……
2026-07-07 09:44
从“争第一”的局部超越,到“创唯一”的向上突围,再到“守专一”的产业韧性,这三重创新路径相互交织,共同勾勒出中国从“世界工厂”迈向“创新引擎”的壮阔图景
2026-07-07 09:42
近日,在内蒙古阿拉善盟额济纳旗东风镇古日乃嘎查的航天育种试验基地内,曾搭载实践十九号卫星的荒漠肉苁蓉“太空种子”,在地面选育试验中取得关键进展——首批试验植株成功开花。
2026-07-07 09:40
高校专业目录的更新,绝非简单的名称变动,而是立足国家需要、顺应产业发展、面向科技前沿之举。新农科教育已不再是单纯的“种地养猪”,而是要有系统思维和交叉学科背景,特别是打破农学、工学、理学等传统学科壁垒。
2026-07-07 09:39
夏日时节,我们有时会看到湖泊或水库的水面被一层厚厚的绿色“油漆”覆盖,水体浑浊还伴有一股怪味。“这种差异解释了为什么蓝藻水华会出现种群层面的快速崩溃,‘死亡信号’一旦扩散,就会迅速引发整片区域的蓝藻种群崩溃,也解释了为什么蓝藻水华会‘突然消失’。
2026-07-07 09:36
天问二号探测器历经约400天、行程约10亿千米的“追星”之旅,于近日与小行星2016HO3成功交会,到达距离小行星20千米处,开始科学探测。
2026-07-06 10:03
发射节奏加快、组网进程提速……近段时间以来,商业航天领域捷报频传,产业发展动能持续增强。
2026-07-06 09:54
航运活跃,满载着中国经济的蓬勃生机,也给水上交通安全带来更大挑战。今年以来,我国海事部门接连推出新举措,通航管理越来越精细高效。
2026-07-06 09:53
6月25日,科技部党组书记、部长阴和俊作了“建设科技强国支撑高质量发展”专题报告,现以问答形式摘要刊发。
2026-07-06 09:50
余姚在人才项目孵化中,不搞“撒胡椒面”式的平均用力,而是探索让链主企业充当“母体”,将创业团队“孵”出来。
2026-07-06 09:48
作为获批建设的全国首个引领性国家创新型城市,2024年、2025年,南京在全国城市创新能力百强榜单中连续两年位居第五。
2026-07-06 09:40
近年来,场景已成热词,一些企业甚至认为:“缺场景比缺资金还紧迫。我国有14亿多人口,庞大的人口基数孕育了巨大的消费市场和多样化需求,为新技术新产品提供了广阔而丰富的应用场景。
2026-07-03 09:50
夏日炎炎,海南三亚崖州湾,田间的南繁季已结束,而“数据田”里的育种仍在进行。走进海南大学南繁学院,基因组与大数据育种实验室里,不见培养皿与种苗圃,映入眼帘的是运转不息的机房。
2026-07-03 09:28
本次特检坞修历时25天,团队逐项攻坚100余项检修改造项目,同步完成全套船舶资质证书更新换发,完成燃油舱扩容升级,新增149立方米舱容,续航力由1.5万海里增加至1.8万海里,船舶自持力由60天提升至70天。
2026-07-03 09:21
北京经济技术开发区相关负责人表示,这座工厂把汽车、3C领域的精密制造经验“移植”到机器人身上,不仅让批量生产更稳、成本更低,还让每台机器人品质如一。作为世界机器人大会永久举办地,未来,北京亦庄将锚定“世界机器人看亦庄”的目标,在制造、数据、场景、安全治理上全面发力。
2026-07-03 09:20
加载更多