如果要仰望星空,南极有最纯净的星空;如果要观测太阳,南极也是极好的。
△冰川海面 受访者供图
南极也是天文学家们 " 圆梦 " 的地方,每年秋分过后,南极迎来极昼,没有黑夜的时光,也是科学家们深入南极内陆,做科考的绝佳时机。去年 9 月,中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所工程师、第 35 次科考队员徐进,就深入南极大陆,在昆仑站对在那服役多年的 AST3-2 进行保养检修,同时,安装了首架南极太阳多色望远镜。
4 月 3 日,刚从南极科考回来不久的徐进接受了现代快报记者的采访,向记者讲述了自己在南极的科考工作。
△冰川海面 受访者供图
步步凶险,科考队员每隔半小时就要吸氧
在很多人眼里,南极有冰川、有浮冰、有企鹅,是一个绮丽的世外桃源。但是在科考队员眼里,这里却是一块时刻充满未知和危险的禁地。
徐进说,第 35 次南极科考队是去年 11 月从上海出发去南极的,在南极内陆工作了将近两个月。
△科考队员徐进 受访者供图
没有信号、人迹罕至、空气稀薄 …… 整个科考过程中,日常的 " 行军 " 都是挑战。" 由于路况很差,我们的车速只有 15 公里 / 小时,从补给站中山站到科考站昆仑站,距离为 1200 公里,花费了 20 天左右。" 徐进说,南极气温为零下 30 多℃,气候恶劣。" 行军 " 路上,由于路况太差,路途颠簸、积雪太厚,有的时候,车辆还会出现失灵的状况。
" 雪震、地吹雪都不算什么,遇上‘白化天’那才真可怕,眼前都是雪,车就在不远处都看不清。" 除了恶劣天气,在南极,紫外线防护是必备。" 出去就带防护眼镜、面罩,一有不慎,就有可能造成永久性损伤。" 徐进说,昆仑站海拔 4000 多米,在那里科考,科学家们每隔半个小时就得吸氧休息。
有奇景,亲眼看雪山在海里翻个
△冰川海面 受访者供图
" 要减肥,去南极。" 徐进对现代快报记者开玩笑说,南极科考的菜肴很丰盛,但都是速冻的,没食欲。大家最期待的是夜宵," 夜宵是各种面食,都是现做的。"
" 过年的时候,我们还在路上。我们 37 名科考队员一块吃了年夜饭。"" 年夜饭比平时更丰盛,有甲鱼、龙虾、螃蟹、蔬菜。这些东西在国内就提前准备好了,是速冻的。我们有液化气,微波炉可以即时加热。后来到了站区里,我们还一块吃了火锅。" 徐进说。
科考的路上,也有好风景。徐进在南极科考,不仅看到了极光,还看到了雪山在海里翻个的场景。" 我看到过一次极光,特别奇幻,霞光万道,瑞彩千条,为神秘的南极大陆笼罩了一层浪漫的色彩。" 徐进说。
还有一次,在中山站海面上,徐进看到一座冰山在太阳的照射下渐渐消融。" 噗通 " 头重脚轻的冰山重心不稳,一头栽进了海水里,巨大的身躯掉了一个个儿。" 这些东西平时基本是看不见的,蔚为壮观。" 徐进说。
这架曾观测到引力波事件的 " 功臣 ",又工作了
△ 南极科考设备 受访者供图
南极,大气视宁度好,人类的活动、光污染少,而且有连续极夜和极昼现象,因此,南极也是各国天文学家们进行天文观测的好地方。
这次去科考,徐进的任务是去把中国南极巡天望远镜 AST3-2 进行检修和保养,让它恢复 " 工作 "。AST3-2 是第二台南极巡天望远镜,于 2015 年在南极昆仑站安装使用,由南京天文光学技术研究所自主研发,具有指向跟踪和自动调焦等功能。" 它是远程遥控的,在北京和南京,就能对它进行操控,接收科学数据。" 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所副研究员卢海平说。
2017 年,有一个重大天文事件:天文学家们发现了中子星并合产生的引力波事件。当时,引力波最先由美国 LIGO 团队和欧洲 Virgo 团队探测到;而随后,全球 700 多架望远镜进行后随观测。AST3-2 是中国唯一一台。
如今,这架巡天望远镜状况还好吗?徐进说,由于两年没去昆仑站,它所有电都耗光,所以,一度处于休息状态。他到昆仑站的时候,发现雪已经淹没了望远镜原本露在外面架设的走线槽,当年立在旁边铲雪用的铁锹都要被雪埋了。" 这次去,我把旁边的雪进行了清理,对除雪系统进行了调整,让它的自主除雪能力变得更强大。"
徐进说,目前 AST3-2 又恢复了正常工作。目前,南极是极夜,正是它工作的大好时机。
多了一个 " 新伙伴 ",白天也能仰望星空
△太阳望远镜 受访者供图
不管是之前的天文望远镜阵 CSTAR,还是巡天望远镜 AST3 系列,它们都是用在夜间工作的,白天无法观测。
这次科考,徐进配合中国极地研究中心姜鹏副研究员,带去了南京大学天文系教授们的心愿——在南极安装多波段测光太阳望远镜,进行白天观测。" 这次,我们在昆仑站对南极多波段测光太阳望远镜进行了观测实验,一共连续观测了 7 天,获得到了 550G 的数据量,包括首次在南极昆仑站采集到的太阳全日面多波段图像,以及白昼强天空背景条件下的恒星图像。观测及实验相当成功。" 徐进说。
卢海平介绍说,南极多波段测光太阳望远镜的口径为 150 毫米,初步设计有 11 片滤光片,可接受 11 种波段的太阳光,可获得 11 种颜色的全日面图像。南极现场望远镜目前安装了 6 片滤光片。" 这台望远镜不仅可以观测太阳,还可以在极昼条件下进行空间目标观测。" 卢海平介绍说,太阳物理观测的任务有三个,分别是:测量太阳紫外白光光谱辐射中长期的变化、探测白光耀斑或其他活动的白光连续谱变化、通过太阳辐射谱的反演,探测及检验黑子几何及物理性质的可能性等。
△太阳望远镜 受访者供图
而空间目标则包括空间碎片、卫星等。他说," 地球外的轨道上,大概有 55% 空间目标都会路过昆仑站上空。本次科考通过太阳望远镜白昼观测到 5 等星的高信噪比星象,充分验证了昆仑站白昼观星和探测空间目标的能力。"
有了这架新望远镜,未来,我国可以在南极实现 365 天全天候观测活动。卢海平解释道,太阳望远镜的观测对将来的意义非凡,比如太阳高能电子爆发影响通讯,南极观测点就可能提前知晓,防患于未然。另外,还能研究太阳对地球气候变化的影响。
" 特别是‘白天观星’验证的一些技术及获得的成果,将应用于未来飞行器的导航、空间目标监测等航天航空技术领域。" 卢海平说。