中新網(wǎng)北京7月30日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院國家天文臺(tái)30日發(fā)布消息說，依托安裝于中國南極昆侖站的自主研制設(shè)備，該臺(tái)商朝暉研究團(tuán)隊(duì)首次測量并獲得極佳的夜間大氣視寧度，證明昆侖站所在的冰穹A地區(qū)的光學(xué)天文觀測條件，優(yōu)于已知的其他任何地面臺(tái)址。

中國天文學(xué)家研究確認(rèn)南極冰穹A為地面最佳光學(xué)天文觀測臺(tái)址的這項(xiàng)重要成果，北京時(shí)間7月29日深夜在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該研究成果確認(rèn)昆侖站擁有珍貴的天文觀測臺(tái)址資源，將為中國進(jìn)一步開展南極天文研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

南極昆侖站2臺(tái)冗余的視寧度望遠(yuǎn)鏡及其8米高的塔架(安裝時(shí)照片)。(中科院國家天文臺(tái) 供圖)

商朝暉說，視寧度表征大氣抖動(dòng)對望遠(yuǎn)鏡觀測星象造成的模糊程度。在視寧度好(數(shù)值越小越好)的條件下，觀測恒星因?yàn)榇髿馔牧鲙淼亩秳?dòng)比較小，所以照片上星象更加銳利清晰，對觀測暗弱的天體效率更高。在視寧度優(yōu)異的天文臺(tái)，一臺(tái)小口徑望遠(yuǎn)鏡的觀測能力，可以與其他地方的大望遠(yuǎn)鏡相媲美。因此，天文臺(tái)的選址，視寧度是最重要的參數(shù)之一。

昆侖站所在的南極冰穹A地區(qū)的地理和大氣條件表明，大氣湍流主要在近地表的邊界層，而之上的自由大氣非常穩(wěn)定，預(yù)計(jì)有很好的視寧度。這次的最新成果第一次用實(shí)測數(shù)據(jù)對冰穹A的視寧度進(jìn)行定量的科學(xué)統(tǒng)計(jì)和評估，并進(jìn)一步證明冰穹A的大氣邊界層很低，有利于未來的天文臺(tái)工程建設(shè)和成本控制。

中科院國家天文臺(tái)介紹，商朝暉研究團(tuán)隊(duì)自主研制出昆侖視寧度望遠(yuǎn)鏡KL-DIMM，2018年11月參加中國第35次南極科考，赴內(nèi)陸昆侖站，2019年1月現(xiàn)場安裝調(diào)試成功，立即投入觀測，并實(shí)現(xiàn)無人值守，越冬長期全自動(dòng)運(yùn)行，獲取到珍貴的夜間視寧度測量數(shù)據(jù)。

南極地圖，顯示冰穹A、C、F，以及南極點(diǎn)、中山站和泰山站。(武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心龐小平、王詩云供圖)

KL-DIMM數(shù)據(jù)表明，自由大氣視寧度的中值只有0.31角秒，最佳值達(dá)到0.13角秒，并且在離地面8米的高度，就有31%的時(shí)間可以獲得自由大氣視寧度；在離地面14米的高度，有近一半的時(shí)間可以獲得自由大氣視寧度。相比較而言，同在南極的冰穹C的邊界層高度中值在30米，比冰穹A難于獲得自由大氣視寧度。天文觀測對成像質(zhì)量要求極高，目前世界上最好的望遠(yuǎn)鏡集中在夏威夷和智利北部優(yōu)良的臺(tái)址上，視寧度一般在0.6-0.8角秒。冰穹A的天文觀測條件，明顯優(yōu)于上述兩個(gè)地區(qū)，有望成為優(yōu)秀的地面天文臺(tái)。

昆侖站位于海拔4093米的南極冰穹A，中國南極考察隊(duì)在2005年首次到達(dá)該地區(qū)，也是迄今唯一從陸地到達(dá)南極冰穹A的國家。中國天文界自2007年參與南極昆侖站的內(nèi)陸科考以來，已獲得一系列天文觀測和臺(tái)址測量的成果。

施普林格·自然向媒體發(fā)新聞稿稱，這個(gè)極寒又孤立的環(huán)境能否成為望遠(yuǎn)鏡的實(shí)際選址依然未知，但研究論文作者指出，他們裝置的觀測能力會(huì)受到霜凍影響，克服這一問題有望將視寧度再提高10-12%。

最新發(fā)表科研成果論文由中國與澳大利亞、加拿大科學(xué)家合作完成，9位論文作者分別來自中科院國家天文臺(tái)、天津師范大學(xué)、中國極地研究中心、澳大利亞新南威爾士大學(xué)和加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)。(完)