仰望星空 青海冷湖可比肩國際最佳天文台址

◎本報記者 陸成寬 張 藴

重大發現！我國青海冷湖是“仰望星空”的極佳地點。

8月18日，《自然》發佈了我國科研人員一項關於天文觀測選址的重大科學進展。在青海省地方政府支持下，中科院國家天文台研究團隊於2018年1月在青海冷湖地區開啓天文觀測選址工作，克服高海拔高寒缺氧等重重困難，成功建成關鍵台址參數測量平台。經過3年連續監測，研究人員欣喜地發現，冷湖台址的光學觀測條件全面優於青藏高原其他選址點，完全可以與國際公認的最佳天文台址比肩。

“這一發現為我國光學天文發展創造了重大機遇，也為國際光學天文發展提供了寶貴的戰略資源。”中科院國家天文台研究員鄧李才強調。

選址監測歷時3年

光學/紅外觀測台址是極其寶貴的戰略性稀缺資源，目前國際公認的最佳台址只有智利北部山區、美國夏威夷莫那卡亞峯及南極內陸冰穹地區。

其中，擁有大面積極佳觀測台址的智利將發展天文作為國策，使全世界68%的地基光學/紅外、高頻射電天文觀測設施都坐落於此，為智利贏得了前沿研究、尖端技術、社會經濟等巨大的發展機遇和空間。

我國天文界長期高度重視光學天文選址工作，20世紀90年代開始在我國西部地區部署選址工作。

2017年開始，國家天文台鄧李才研究團隊利用在青海執行科研項目的機會，與海西州冷湖地方政府密切合作，在冷湖地區開始天文台址搜尋工作。

冷湖地區日照豐沛、降水極少、夜空晴朗，歷史記錄的天氣條件非常良好。“我們通過對冷湖賽什騰山區的實地考察，確定在山區4200米海拔標高點（賽什騰C區）進行定點選址。”鄧李才説。

從2018年1月16日開始，在地方政府的大力支持下，鄧李才帶領選址團隊正式對該地域的晴夜數量、晴夜背景亮度和氣象進行連續監測。2018年5月，通過直升機吊運，團隊於賽什騰4200米標高監測點初步建成基礎設施。

“當時，山區沒有路可以通達監測地，我們不得不克服高海拔下的重重困難，冒着生命危險，依靠人力揹負各種儀器設施，攀登崇山峻嶺，才最終建成了所有測量關鍵台址參數的平台並開始運行。”鄧李才回憶道，此後，為保障參數測量的連續性，團隊人員又數十次冒險攀登，對設備進行升級和維護。

在全體成員的共同努力下，所有參數成功達到95%的連續覆蓋率。“截至2020年底，主要台址監測數據累計達3個年度，我們獲得了對賽什騰山光學/紅外觀測條件的結論性數據。”鄧李才説。

觀測條件全面優於其他台址

選址團隊經過細緻統計分析顯示，冷湖賽什騰山C區的視寧度中值為0.75角秒。所謂視寧度，是指大氣湍流對望遠鏡觀測星象造成的模糊程度。視寧度越小，觀測恆星因為大氣湍流帶來的抖動也就越小，相應照片上的星象就更加鋭利清晰，對闇弱天體的觀測效率也就越高。

“這個參數與國際最佳台址同期數據大致相同，全面優於其他台址。”鄧李才充滿自信。

同時，在紅外觀測條件上，對“物質起源”和“生命起源”等極端科學目標而言，最重要的台址指標是可沉降水汽。冷湖賽什騰台址的可沉降水汽是除南極大陸台址外所有國際一流台址中最為優越的。

更重要的是，按可觀測時間和視寧度進行綜合量化分析，冷湖賽什騰山的品質優於青藏高原其他選址點，與夏威夷莫那卡亞峯和智利各天文台相比，基本持平。

“冷湖國際一流台址的發現打破了長期制約我國光學天文觀測發展的瓶頸，不僅為我國光學天文發展創造了重大機遇，特別是冷湖所在的地理經度區域內，尚屬世界大型光學望遠鏡的空白區，而天文觀測常常需要時域、空域的接力觀測，因此，也是國際光學天文發展的寶貴資源。”鄧李才説道。

此外，冷湖在地理上是中國的腹地，鎮區海拔僅2700米，距賽什騰山台址80公里，可以建設可靠的後勤保障和科研基地。冷湖觀測基地作為未來的大型天文台，具有良好的交通保障，區位優勢明顯。

鄧李才表示，為最大限度發揮好冷湖台址的科學效益，未來中國科學院將與青海省政府聯合，一方面儘快對台址資源進行保護，避免燈光、粉塵、震動等的影響；另一方面統一規劃和佈局未來重大觀測設施的發展，中科院將與青海省一道，力促冷湖天文台址的國際合作和開放，吸引國際領先的觀測設施落户，使之成為國際光學天文研究的重要基地，使冷湖成為人類探索宇宙奧秘、培育原創性科學成果的重要策源地。