稻城:中国光学天文新中心?
发布时间:2017-12-25
出品:科普中国
制作:中国科学院国家天文台
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  围绕中国下一代大型光学望远镜的争议纷纷扬扬,曾中国天文学界数年之久。刚刚这场争”以民主的方式做了一个了 

  在今年8月就曾引爆天文人朋友圈的一次“役”,是划口径12米的“大型光学-外望远镜”(LOT)的光学设计方案之争。当中国天文学家依其点分裂成两派:一派主采用更加“独”、有很多良特性但被批认为风险难以承受、有一些固有缺陷的“”方案;另一派主采用更成熟、典、在国上广接受的“”方案。(详见专栏此前道《中国的12米大口径大望远镜之争,争的是什么?》,技术讨论请见“大型光学-外望远镜科学共同之声”网站) 

    

   

  化期,一些青年天文人出的一封公开信(局部截)  

    

  双方一的公开的口笔伐、隔空论战之后,又同偃旗息鼓,重新入幕后。此后偶有小道消息出,但争解决的具体展并不明朗。 

  时间接近年,有人言的“天文圈内耗恐将目流”眼看就要生。 

  直到1220日,多个信源同时报告,中国天文学家以一格的投票表决做出了断。据悉次表决由中科院主管部议实施,由国家天文台出面组织。参与表决的家共有50人,正研究以上级别的中国天文学家推选产生,囊括大部分中国天文学会理事及一些青年学新星。 

  表决难窥果直截了当:方案以26:21 

  如果投票结论有效,中国天文学界可是成功排除一枚地雷。 

  实际上,同排除的有另一枚潜在破坏力更巨大的炸架大望远镜难题 

  我国目前最大的光学天文基地是位于河北承德燕山之的国家天文台观测基地,它的址始于上世60年代;改革开放后十年,里成我国前任最大光学望远镜2.16米望远镜的安身之;十年前,里又落成了世界上光谱获取效率最高的郭守敬望远镜LAMOST)。然而,隆基地在北京、天津、承德、城、附近区乃至山脚下一个小小村落光染的包中,近年来随着城市大举发展和霾的泛观测环境已日益LAMOST 远镜的表低于期,台址状况的化占了很大一部分因素。 

  隆站周染蔓延形势严峻。截来自 lightpollutionmap.info 网站 

    

  中国西部有广袤的高原,中国天文学家久以来期待能在青藏高原的绵绵群峰中,找到那么一座可以比肩夏威夷莫、智利阿塔卡的世界天文台址。从2003年开始,国家天文台开始西部天文目。在2010年前,在物、卡拉等站点布置了气象、宁度等监测设备宁度是天文学中用以衡量大气定程度的指。其中阿里地区部的物站曾一度以其越的气象条件受青,只是里“方几百里内没有人烟”,无法提供天文台运作必需的后勤补给能力。 

    

  随着2010年西藏阿里泉河附近昆莎机的通航,基础设施的便利性让狮泉河与阿里机的一片山而出,成西部天文址中最受瞩目的目一系列小望远镜先行落里,尚在监测中的“阿里址点”逐步形成了一个初具模的天文台,也即所“阿里站”(巧合的是,印度天文台就在距此111公里的一境之隔)。2012年,东亚核心天文台会(中、日、三国主要天文研究机构成)宣布,阿里地区西南部将成为东亚各国合建世界天文观测台站的候地区。国家天文台西部组组长姚永甚至被吸收入中共阿里地委任副书记,足当地阿里天文台展前景的看好。 

    

   

  本文提及的主要址点位置(底来自谷歌地) 

  址工作并不能被认为大功告成:受地形影响,即使是近的同一片区域内,不同山宁度也可能相差一倍以上。而找到最合适的那个山,仍然需要持实测数据累。 

    

  正是阿里站的肋。 

  由于海拔5100米的阿里站条件极其苦,然国家天文台在不晚于2010年就开始在里布设监测设备,但在很的一段时间内,没能连续积观测数据。一篇2016年底表的文献指出,当阿里站27天的宁度实测数据累,远远达不到确认选址的最低要求。 

  如果一情况得不到立即的改善,无、四,整个大望远镜项目都不得不因台址问题而延甚至流——便是潜在水下的望远镜选问题认为更加危的原因 

    

  8月份光学设计方案争议热烈之,就已有天文学者提出,不妨先建大望远镜,等光学方案比较测试址数据累两方面取得更多展后再做打算——“等五年不要,比盲目上一代人要”。 

  事情有圜机会的,是另一个名不见经传团队 

  原来,从事西部天文址的,不只有国家天文台西部组这一支伍。隶属于国家天文台的云南天文台,也有自己的一支团队 

  太阳观测一直是云南天文台的一个招牌研究域。2015年,云南天文台在仙湖太阳观测站建成的“一米新真空太阳望远镜”,身国三大前沿太阳观测之一。但云台有一个洞惊人的太阳望远镜计划:了在有限算下建造尽可能大口径的太阳望远镜,有人提出可以建造一座大口径圆环面望远镜——面中留个大洞,成本就下来了。划口径达到8米、1米的巨大面,被命名“中国巨型太阳望远镜”(CGST)。 

  个大望远镜,也需要找一个秀的台址。 

  云南天文台CGST组负责人刘煜向本专栏CGST址工作从2009年底开始,也曾在阿里、等位于西藏的候台址建站量;2011年秋,刘煜团队首次入川西的稻城地区;20137月之后他选为CGST址的主攻方向。 

  “后来国台领导说,既然稻城白天宁度那么好,晚上也不会差的,你们测测试试”,刘煜借来宁度监测仪,果然很好,稻城才也被列入LOT台址。 

   

  稻城无名山2号址点(:刘煜) 

    

  刘煜团队在稻城城西北25公里的桑堆的“无名山”置了两处选监测点,从201410月开始监测。无名山址点海拔超4800米,比起阿里不遑多,工作境也非常苦,“我除了自己人蹲守,聘了六七个当地藏族居民天天晚上守着,才下来的”。 

  ,就是三年。 

    

   

  无名山址点上的标语:辛玉新) 

    

  然理想情况下,天文址最好有5年甚至更长时间连续监测数据累,稻城也没有达到;但相比于截至2017年末也只有一年宁度连续监测数据的阿里站,稻城在数据累方面占据了优势 

  很明,稻城不是完美的。它最大的问题是,每年夏季受西南吹来的印度洋暖湿气流影响,有两三个月的雨季。这让它在与阿里比晴夜率和水汽含量数据不占优势 

  天文望远镜是透大气看天空的,因此天文台址的选择倒一切的条件是晴夜的数量,然后可能一步晴夜天空的”,国家天文台李才研究员评价道。位从事光学观测的天文学家也曾在青海德令哈自己的一台小望远镜选址,经过几年苦的量,得出了那里目科学目的要求,但仍不是一个理想的光学台址的结论 

  另一方面,天文台不是真空中的球形,它的建不能脱两最根本的因素:人和。如果天文台建运行人不能健康有效的工作、如果天文台建所需经费过高,再理想的天文、气象条件也以得到利用。 

  是稻城再度优势的地方:预计2020年建成的549国道将接无名山脚下的桑堆42公里外的香巴拉条公路将把无名山与这处海拔2800米的主要居民点的压缩1个小之内——低海拔的后勤补给基地是高海拔科学台站持的重要支撑 

    

   

  稻城无名山与周位置示意(吴宁、刘煜、赵红 2016 

    

      出于似的考,中科院高能所“高海拔宇宙线观测站”(LHAASO)、国家空中心的“圆环阵太阳成像望远镜”均已选择稻城。些大科学装置可以通共用基础设施互相支持。 

      相比之下,阿里地区整体海拔高,山起伏不大,附近主要的居民点泉河海拔仍在4000米以上。 

      矛盾的是,越是后勤补给便利、适合人居的地方,一般来居民越多、经济也越达,也就越容易生天文观测严厌恶的光染。所以天文学家往往希望找到基础设施便利,却人烟稀少、经济发慢的地方;相反的,地方政府往往希望靠天文科研事和星空旅游拉地方经济天文台址的定、展乃至最终废弃的程,是在些不同利益纠结地相克相生之中 

      好在目前阿里和稻城两地政府都在极与天文学家合作,求共的解决方案:2014年,同起到保天文台夜天光境和吸引游客作用的阿里暗夜公园挂牌成立;稻城政府也已开始着手准备对城市灯光行管制。 

  终递到投票家面前的,是阿里、稻城、慕士塔格三个选项。慕士塔格址点位于中塔境附近的慕士塔格峰附近,距姚永强团队最初考察时设立的卡拉址点不 

    

   

  *据了解,慕士塔格的宁度数据一步核 

    

  三个选项都是秀的天文台址。相比之下,阿里和慕士塔格在天文观测的气象条件上略一筹,稻城在监测数据连续积时长和后勤补给条件方面占。另外,稻城的度比另两个站偏南一些,有助于观测更大范的天区,也是它的一个优势 

  据信源透露,在第一投票中,稻城拿到19票位居首位,慕士塔格和阿里分拿到17票和10票。阿里站被淘汰后,第二投票中,稻城以2322票的微弱优势胜 

  获胜”的刘煜没有沾沾自喜:“次投票果只是从现实角度,阿里暂时被放在后面,如果以后条件成熟,阿里依然没问题。从天文观测角度,我也喜阿里。”“阿里肯定不会被大家放弃的,其他大望远镜仍然可以放在那里的。” 

  据了解,阿里站已建成的址点附近有一海拔4600米的新址点,也在接受监测 

  算看到中国大光学望远镜 LOT 目在停止不前数月后又开始前行!憾仍在,但必须负重前行,同志更需努力!不管三,有胜过无!无任稻城阿里,西”北大天文学系前系主任吴学兵在微博上总结道。 

  (完) 

    

  参考 

    

  吴宁、刘煜、赵红 201611月《天文学》第57卷第6期《川西无名山天文址点GIS分析研究》 

  国家天文台西部天文网站 http://sitesurvey.bao.ac.cn/ 

  大型光学-外望远镜科学共同之声网站 https://lot-community-voice.github.io 

  上官晋沂等,201787日《青年天文工作者就大型光学外望远镜设计案的公开信》 

  Sasaki et al. 2015, PKAS, 30, 699 Weather Characteristics At Observatory Candidate Sites In West Tibet 

  法国国广播2013713日《国天文学合会:西藏阿里将建大型天文台》 

  中国共党阿里地区委会网站201725日《中共阿里地区委会》 

  甘孜新201698日《甘孜州全面打响第三交通大会 

  中国统计出版社,《中国2010年人口普查资料》 

    

  其余数据、料来自匿名信源或采访 

  果壳科学人编辑水白羊本文亦有献。 

   
 
 
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