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2月28日,记者从中国极地研究中心获悉,我国首台近红外望远镜在南极昆仑站成功运行。中国第40次南极科学考察队利用该望远镜开展了近红外天文观测以及近地空间环境全时段监测实验。

研究人员利用我国自主研制的近红外天文望远镜,成功测定了昆仑站全天空的近红外天光背景亮度等关键数据,为昆仑站开展全年天文和空间观测提供了坚实基础。

经过近两个月的运行表明,该望远镜达到设计要求,满足极寒气温、无人值守等严酷环境指标。接下来,科研人员将远程遥控望远镜在无人值守的南极昆仑站开展宇宙和空间观测。

中国极地研究中心研究员姜鹏介绍,国际上公认的南极科学高点有4个:南极点、南极的磁点、南极的冰点、南极冰盖最高点。

中国南极科考队从1996年开始先后组织开展了6次内陆科学考察,终于在2005年实现人类首次从地面登顶最高点冰穹A,并于2009年在冰穹A建立首个南极内陆考察站——昆仑站。

“冰穹A地区,不仅大气稀薄洁净、没有光污染,而且每年有长达6个月的极夜,是地球上最佳的天文观测台址。”姜鹏说。

“此次投入使用的近红外天文望远镜,可以承受零下80摄氏度的极寒气温,并且无惧‘地吹雪’对设备的干扰。”负责装备研发的中国科学院南京天文光学技术研究所望远镜新技术研究室副主任李正阳研究员说。

为确保望远镜在环境恶劣的南极地区稳定运行,他们在南京建造了一个零下80摄氏度的实验室。“南极地区有时会突然刮起大风,扬起‘地吹雪’,造成设备卡死。”李正阳说,该望远镜应用了自主研发的耐低温光学镜筒、全密封直接驱动电机关键技术,显著提升了设备的极端环境适应能力。

我国在南半球部署天文望远镜,有助于开展全面、持续的观测活动。近年来,依托昆仑站,中国科学院与中国极地研究中心合作研制了多台套天文观测设备,其中包括参与人类历史上首次探测到引力波光学对应体全球联测工作的南极巡天望远镜(AST3-2)等。

春分过后,南极将进入极夜,无人值守的近红外望远镜将通过远程控制与南极巡天望远镜AST3-2协同开展时域天文学观测,填补昆仑站近红外观测空白。未来,太赫兹望远镜也将进驻昆仑站,进一步拓展南极天文观测波段。

“我们肉眼可见的光,只是天体辐射电磁波里很小的一段,红外望远镜是天文观测的重要手段之一。”姜鹏说,红外波段观测为科学家探究宇宙、星系、恒星的形成与演化,了解暗物质与暗能量,寻找地外生命迹象等发挥了重要作用。

姜鹏介绍,地球大气也会产生红外辐射对观测天体产生影响BTE9登录,气温越低大气红外辐射越弱,因此南极地区的极寒天气能够较好地抑制天空红外背景噪声。

李正阳介绍,长期以来,我国在红外天文望远镜领域相对薄弱,此次投入运行的近红外望远镜波长在1.1—1.4微米,是最接近可见光的波段。

根据科研计划,无人值守期间,近红外天文望远镜将锁定几个特定区域进行持续观测,并及时跟踪观测宇宙中的爆发天体。

今年1月9日,我国成功将爱因斯坦探针卫星送入太空。该卫星主要科学目标涉及黑洞、引力波等爱因斯坦相对论的重要预言,因此取名为“爱因斯坦探针”。

姜鹏告诉记者,宇宙中的爆发现象是目前国际天文研究的前沿热点,爱因斯坦探针卫星的一个重要任务,就是通过在X射线波段探测宇宙中的爆发现象。“我们将发挥红外波段和南极区域优势,与爱因斯坦探针卫星合作观测宇宙中的爆发现象。”姜鹏说。


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