仰望星空 青海冷湖可比肩国际最佳天文台址
◎记者 陆成宽 张 蕴
重大发现！我国青海冷湖是“仰望星空”的极佳地点。
8月18日，《自然》发布了我国科研人员一项关于天文观测选址的重大科学进展。在青海省地方政府支持下，中科院国家天文台研究团队于2018年1月在青海冷湖地区开启天文观测选址工作，克服高海拔高寒缺氧等重重困难，成功建成关键台址参数测量平台。经过3年连续监测，研究人员欣喜地发现，冷湖台址的光学观测条件全面优于青藏高原其他选址点，完全可以与国际公认的最佳天文台址比肩。
“这一发现为我国光学天文发展创造了重大机遇，也为国际光学天文发展提供了宝贵的战略资源。”中科院国家天文台研究员邓李才强调。
选址监测历时3年
光学/红外观测台址是极其宝贵的战略性稀缺资源，目前国际公认的最佳台址只有智利北部山区、美国夏威夷莫那卡亚峰及南极内陆冰穹地区。
其中，拥有大面积极佳观测台址的智利将发展天文作为国策，使全世界68%的地基光学/红外、高频射电天文观测设施都坐落于此，为智利赢得了前沿研究、尖端技术、社会经济等巨大的发展机遇和空间。
我国天文界长期高度重视光学天文选址工作，20世纪90年代开始在我国西部地区部署选址工作。
2017年开始，国家天文台邓李才研究团队利用在青海执行科研项目的机会，与海西州冷湖地方政府密切合作，在冷湖地区开始天文台址搜寻工作。
冷湖地区日照丰沛、降水极少、夜空晴朗，历史记录的天气条件非常良好。“我们通过对冷湖赛什腾山区的实地考察，确定在山区4200米海拔标高点（赛什腾C区）进行定点选址。”邓李才说。
从2018年1月16日开始，在地方政府的大力支持下，邓李才带领选址团队正式对该地域的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行连续监测。2018年5月，通过直升机吊运，团队于赛什腾4200米标高监测点初步建成基础设施。
“当时，山区没有路可以通达监测地，我们不得不克服高海拔下的重重困难，冒着生命危险，依靠人力背负各种仪器设施，攀登崇山峻岭，才最终建成了所有测量关键台址参数的平台并开始运行。”邓李才回忆道，此后，为保障参数测量的连续性，团队人员又数十次冒险攀登，对设备进行升级和维护。
在全体成员的共同努力下，所有参数成功达到95%的连续覆盖率。“截至2020年底，主要台址监测数据累计达3个年度，我们获得了对赛什腾山光学/红外观测条件的结论性数据。”邓李才说。
观测条件全面优于其他台址
选址团队经过细致统计分析显示，冷湖赛什腾山C区的视宁度中值为0.75角秒。所谓视宁度，是指大气湍流对望远镜观测星象造成的模糊程度。视宁度越小，观测恒星因为大气湍流带来的抖动也就越小，相应照片上的星象就更加锐利清晰，对暗弱天体的观测效率也就越高。
“这个参数与国际最佳台址同期数据大致相同，全面优于其他台址。”邓李才充满自信。
同时，在红外观测条件上，对“物质起源”和“生命起源”等极端科学目标而言，最重要的台址指标是可沉降水汽。冷湖赛什腾台址的可沉降水汽是除南极大陆台址外所有国际一流台址中最为优越的。
更重要的是，按可观测时间和视宁度进行综合量化分析，冷湖赛什腾山的品质优于青藏高原其他选址点，与夏威夷莫那卡亚峰和智利各天文台相比，基本持平。
“冷湖国际一流台址的发现打破了长期制约我国光学天文观测发展的瓶颈，不仅为我国光学天文发展创造了重大机遇，特别是冷湖所在的地理经度区域内，尚属世界大型光学望远镜的空白区，而天文观测常常需要时域、空域的接力观测，因此，也是国际光学天文发展的宝贵资源。”邓李才说道。
此外，冷湖在地理上是中国的腹地，镇区海拔仅2700米，距赛什腾山台址80公里，可以建设可靠的后勤保障和科研基地。冷湖观测基地作为未来的大型天文台，具有良好的交通保障，区位优势明显。
邓李才表示，为最大限度发挥好冷湖台址的科学效益，未来中国科学院将与青海省政府联合，一方面尽快对台址资源进行保护，避免灯光、粉尘、震动等的影响；另一方面统一规划和布局未来重大观测设施的发展，中科院将与青海省一道，力促冷湖天文台址的国际合作和开放，吸引国际领先的观测设施落户，使之成为国际光学天文研究的重要基地，使冷湖成为人类探索宇宙奥秘、培育原创性科学成果的重要策源地。
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