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中国在南极内陆架设最大光学望远镜

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中国第28次南极科考内陆队26名成员日前凯旋返航。18日,此次内陆考察队中3位来自中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所的天文科考队员向记者介绍,这次南极科考完成安装、调试首台南极巡天望远镜AST3-1以及望远镜能源支撑平台。这是目前为止在南极内陆架设的最大光学望远镜,为中国建设南极天文台打下坚实基础。

与2008年初在冰穹A成功安装的中国首套南极光学小望远镜阵“中国之星”(CSTAR)相比,此次安装的大视场巡天望远镜AST3-1配备了目前国际上最大的单芯片10kx10k CCD相机。

目前该望远镜已经可以通过卫星通讯远程遥控每天连续工作十几个小时,科学家可以根据观测数据有效开展超新星的早期发现、太阳系外行星的搜寻以及其他类型光变天体的研究。

第28次南极天文科考现场执行负责人杜福嘉介绍说,南极冰穹A附近的最低气温可以达到零下80度,这使得很多元器件都无法正常工作。为了克服低温环境,科考队员们需要不断进行抗低温试验及现场调试,直到找到完善的加温保温措施或其他抗低温元件。

“这台南极巡天望远镜是由中国自主研发的首台全自动无人值守望远镜,竖直状态高度最高可达4.5米,也是目前南极内陆最大的光学望远镜。”参与安装调试AST3-1的科考队员李正阳说。

据南京天光所南极巡天望远镜项目常务副组长袁祥岩介绍,自2006年12月南极天文中心成立以来,中国天文界一直在加紧南极天文研究工作。

这次新装的南极巡天望远镜主镜口径达到680mm,具有自动指向、跟踪和调焦等功能,由于极地大气透过率高,其观测效果至少相当于普通台址2至3倍口径的望远镜,有望在诸多前沿领域取得重要观测成果。

“目前中国天文研究者可通过命令和文件方式从国内远程控制位于昆仑站的望远镜,目前这些设备已经处在采集数据阶段;预计科学使命5年,如果状态好还可能延长使用。”杜福嘉说。

海拔4093米的冰穹A是南极内陆冰盖最高点,也是地球上气温最低点,被称为“不可接近之极”。那里90%以上是晴天,冬季全是黑夜,可以对天空进行连续4个多月的观测,大气透明度高,自由大气视宁度好,没有人工光源干扰,被天文界广泛预测为“地面上最好的天文台址”。

“我国南极天文科考起步比较晚,但是进步速度快,而且占据了最有利的观测点。”袁祥岩介绍,正是因为如此,包括澳大利亚在内的一些国家也看中在冰穹A天文观测的优势,积极寻求与我们的合作。

这次安装的AST3-1望远镜也是计划安装的3台南极巡天望远镜中第一台,其余两台计划在2013至2014年间安装完毕,完成后同样组成一个望远镜阵,对超新星和系外行星进行观察。

此外,“十二五”期间,中国还计划研制直径达到2500mm的暗宇宙巡天望远镜,对暗物质、暗能量进行勘测;而这些,都是建设南极天文台的重要组成部分。

中国南极天文中心主任王力帆在此前接受采访时表示,通过在南极冰穹A连续3年多的观测,中国天文学界积累了大量气象、极光和天文数据;并建立了一整套可靠的观测体系,为下一步在那里安装大型天文望远镜、建立南极天文台打下了非常坚实的基础。

“随着一批观测设备的安装,预计未来5年之内中国将成为国际上南极天文科考的最重要力量。”王力帆说。(记者王珏玢、蔡玉高)

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