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

  • 黄河2026年主汛期前调水调沙启动

  • 在中国最高城守望“天路”

独家策划

推荐阅读
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
2026年,发布《高端科学仪器创新发展行动计划》,推进“AI+”赋能仪器创新,鼓励建设全自动“黑灯”实验室等前沿科研新范式……灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人左家平举起一款灵巧手向记者介绍:“我们最轻的灵巧手只有370克,但它能提起50公斤重物。
2026-06-23 09:34
中国散裂中子源科学中心与港澳8所高校合作共建大湾区首台同步辐射光源,所有谱仪面向港澳全面开放,港澳用户完成实验课题超过100项,产出系列重要成果。据了解,2025年,“深圳-香港-广州”创新集群首次跃居全球创新指数第一,“澳门-珠海”集群连续两年入围全球百强,国际科技创新中心地位进一步凸显。
2026-06-23 09:30
准确来说,“原位纳米晶限域”是一种让晶体在生长过程中“长得好又长不大”的精细调控技术。科学家在材料结晶前,预先混入一种可聚合配体,它在晶体刚冒头时原位形成一张分子级的“网”,网眼便是晶体生长的唯一空间。
2026-06-23 09:29
这就是“管中窥豹”的困境,也是当前AI辅助荧光成像面临的核心难题。团队的解决思路颇具巧思:提出了一种全新的通用型荧光成像复原网络LargePNet。
2026-06-22 09:45
6月20日,中技船舶首批9艘新能源船舶集中试航仪式在广西南宁港举行。9艘船舶包含无人驾驶智慧船、商用作业船、民用休闲船,适配执法巡逻、景区观光等各类场景,助力内河航运绿色转型。新华社发
2026-06-22 09:44
法国“科技万岁”科技创新展6月20日在巴黎闭幕。法国“科技万岁”科技创新展创立于2016年,是科技创新和初创企业的重要展示平台。图为一名男子在“科技万岁”科技创新展上体验VR设备。新华社发
2026-06-22 09:44
英国《新科学家》周刊网站在近日的报道中指出,科学家正奋力探索多条有望恢复听力的道路,新一代治疗技术正在集中爆发。对于重度或极重度听力损失者,人工耳蜗植入也能极大改善他们的生活质量。
2026-06-22 09:44
在全球产业链、供应链面临复杂性和不确定性的背景下,第四届中国国际供应链促进博览会(以下简称“链博会”)如期而至。本届链博会首次设立人工智能专区以及升级的“数智科技链”,让联合国贸易和发展会议资深经济学家梁国勇高度期待。
2026-06-22 09:44
历时8年、由全球多个机构38位科学家共同完成的一项国际研究发现,线粒体并非通过简单扩散为细胞核提供能量,而是铺设“专线”供能,即通过一种此前未知的直接物理连接将能量分子定向输送至细胞核。
2026-06-18 10:33
近日,2026年上海国际养老、辅具及康复医疗博览会落幕。本次展会直观印证,人工智能既是夯实基础养老保障的务实抓手,更是释放银发经济增长潜力的核心引擎。
2026-06-18 10:32
奇索姆不会中文,叶子不会英文,但这并没有妨碍两人在短短几分钟内就交上了朋友,她们的“秘密武器”正是人工智能(AI)。
2026-06-18 10:29
高精度感知技术如何打破实验室的“围墙”,深度融入我们的日常生活?答案,就藏在量子科技与芯片工程的交汇点——让量子“住”进芯片。
2026-06-18 10:28
如各大顶尖研究型高校一样,数学学科的全球竞争力需要长期稳定的支持,时间会证明数学研究和人才培养的后劲十足。
2026-06-18 10:24
与依赖相对固定会话管理结构的传统5G核心网络不同,新技术引入AI驱动的预测与控制能力,可根据不同业务需求实时优化会话管理、数据传输路径和服务质量,实现网络资源的动态调度。未来,团队还计划开发支持低轨卫星通信的核心网与传输网融合技术,构建融合业务、计算和网络的新一代6G核心架构。
2026-06-17 09:32
荷兰阿姆斯特丹大学医疗中心研究人员宣布,他们开展的全球首例针对遗传性疾病的体内CRISPR疗法三期临床试验取得成功。这把“剪刀”,为许多遗传性疾病患者剪开了新天地,预示着遗传病治疗或将从“延缓病情”迈向“治愈疾病”的新时代。
2026-06-17 09:28
交通运输是维系国民经济运行的重要基础,在碳排放总量中,交通运输领域占比高、减排难度大。针对水路运输降碳难题,我国正聚焦核心技术攻坚、示范船舶落地、配套体系完善,多措并举突破行业绿色转型壁垒。
2026-06-17 09:23
未来产业培育周期长、市场风险大,单一政策工具难以奏效,必须构建覆盖全生命周期、多元主体协同发力的政策矩阵。未来产业发展涉及面广、风险点多、迭代速度快,必须突破条块分割,构建集中统一、协同高效、安全可控的现代化治理体系。
2026-06-17 09:18
加载更多