中国将在南极冰盖最高点——海拔4093米的冰穹A,建立自己的天文观测站。两位天文学者将于今年10月底,乘坐"雪龙"号科考船参加我国南极第24次科考,为在南极冰穹A建天文观测站做前期工作。南极内陆气候条件恶劣,最低气温曾到-83℃,是地球上最冷的地方之一。冰穹A只有0.5个大气压,空气稀薄,含氧量很低,人很容易出现缺氧情况,在冬天更是难以生存。那么我国为什么选择在南极建台,意义何在?即将前往南极执行科考任务的天文学家朱镇熹博士解答了这些问题。

南极冰穹A是地球上最好的天文观测地点之一

朱博士对这次选址建台的理由如数家珍:南极冰穹A是地球上最好的天文观测地点之一。这样的站址对望远镜的观测效率的提高有极大的好处。第一,观测时间长。每年有135天,即4个半月连续全黑夜,而且晴天时间高达90%以上,很容易实现四个半月的连续观测而且达到相应的科学目标,即探测系外行星和测星震等。第二,观测的大气环境可以与太空媲美。南极冰穹A大气稀薄、冷、干燥、尘埃少,可以媲美太空环境,不只对毫米波望远镜,对红外及光学波段望远镜都是地球上最佳的地面观测站址。第三,风速小,大气湍动少,视宁度极好,我国南极科考队2005年1月设在冰穹A的自动气象站测得的数据表明:冰穹A平均风速低于2米/秒,超过4米/秒的风的情况极少,适合放置大型望远镜阵进行光干涉成像观测等。第四,干扰少。南极是地面上人工光源干扰最少的地方。第五,南极是天空视角最大的地点,比地面其他地方都适合天文观测,可以极大地提高观测效率。

是推进我国南极科考事业的历史契机

朱博士说:"在南极冰穹A建天文台,这是历史的机遇,不容错过。掌握南极内陆冰盖最高点的主动权,这是推进我国南极科考事业的历史契机"。从科学考察价值看,南极一共有四个非常有地理价值的点:"极点""冰点""磁点"和"高点",其中三个点已经被美国、法国、俄罗斯占据——美国占据"南极点",建立了阿蒙森·斯科特站;法国、意大利了占据"南极磁点",建立了迪蒙·迪维尔站;俄罗斯(苏联时期)占据"南极冰点",建立了东方站;我国将在南极内陆冰盖最高点——冰穹A,建站、建台,占据南极最后一个最有地理价值的点,这对于推动我国南极科考事业进一步发展具有极大的意义。冰穹A是个60公里×15公里的平台,一眼望去,一马平川。其高低起伏只有两三米,正好可以摆放大型的望远镜阵。这么优越的平台,不排除国际上其他国家也挤进来在上面建站、测量的可能性,比如澳大利亚等国曾设想到冰穹A进行选址观测。所以,我国必须尽量加快在南极冰穹A建台的计划,这是我国推进南极科考事业的历史契机。

"这同时也是我国进入国际天文研究前沿的一个契机。"目前,中国是第一个计划在南极建天文台的国家。由于天文学研究无利益冲突、花费巨大及其优良的国际合作传统,天文研究是最具国际化倾向的基础科学研究之一。世界上许多天文台都不是单独由一个国家建立起来的,而是由多个国家参与合作的。比如欧洲南方天文台就是多个欧洲国家共同建在智利。我国目前在天文研究领域与国际先进水平相比,还存在一定的差距,主要原因是天文观测设备落后。而今后的趋势是,大型天文设备基本是国际合作项目。我们作为南极冰穹A的"地主",在今后的大型天文观测设备合作中将取得主动并起主导作用。其他国家如果在南极冰穹A上放置望远镜都要与中国协商、合作。

提升我国在天文观测上的国际地位

说到国际合作,朱博士很兴奋地说,由于南极冰穹A是地面上最佳的天文观测站址之一,世界天文大国都将积极参与合作,而中国将以此为契机,提升我国在天文观测上的国际地位,我们可以共享最新天文观测数据,参与最前沿的天文观测研究。目前国际上已有很多的国家提出并正在实施南极的天文望远镜计划,如法国、西班牙和意大利等国均已提出了放置望远镜的计划。欧洲南方天文台近期已经组织队伍,预研和准备南极的望远镜计划。美国的国立光学天文台、大学、研究机构,澳大利亚的天文台和大学也积级主动与我们合作在冰穹A开展天文工作。这些都预示着,南极天文台为中国天文界打开了一道通往世界科学前沿的大门,为我国天文界与国际天文界合作开展南极天文观测开创了极好的机遇和条件。

国际极地年期间的南极天文科考不仅推动国际南极天文热潮,也将进一步推动我国南极科学考察事业的发展。我国将在地面上最佳的观测点,通过国际合作,利用最先进的天文观测设备,获取最新的天文观测数据,用于研究宇宙的起源、暗物质、暗能量等,用于探索人类生命的起源,寻找系外行星等。这是我国的天文工作者最兴奋的原因之一。另外一方面,天文学一直是我国南极科考事业的重要领域之一,这次在南极冰穹A建天文台,标志着我国真正成为南极科考大国。朱博士解释说:中国虽然在南极已经建了长城站和中山站,但都建在南极海边;而南极科考大国的标志是在南极内陆建站。我国在南极内陆冰盖最高点首次建站,标志我国也进入了南极科考大国行列。今年10月我国第24次南极科考的重要任务之一就是执行建台任务,首先取得冰穹A作为天文观测站址的第一手实测资料并积累南极天文观测的经验,以便尽快实施大型天文望远镜计划。

关于南极天文台的建设计划到底如何实施?朱博士说,快则几年,慢则二三十年,在南极建天文台并不是件简单的事情,需要一步步地推进。我国已计划国际极地年期间,即2007和2008冬季(南极的夏季),两次派科考队去冰穹A,在那儿先建夏季站。之后,再计划建越冬站。只有建了夏季站、越冬站之后,下一步才可能建天文台。天文台建成的标志是有较大型的望远镜。