国家天文台阿里观测站十年磨一剑探索宇宙奥秘 [组图]

作者:admin发布时间: 2022-06-15浏览次数:

  新华社拉萨6月7日电题:遥望苍穹 斑斓星河入梦来——国家天文台阿里观测站十年磨一剑探索宇宙奥秘

  平均海拔4500米的西藏阿里,被称为“世界屋脊的屋脊”,因其稀薄洁净的大气条件和极高的海拔高度,成了天文学家放眼星辰大海、窥探遥远宇宙的理想之地。

  20年前,国家天文台部署启动了重大科研计划——中国西部天文战略选址;10年前,科学家们选择了西藏阿里地区,并在狮泉河镇以南的山脊选址搭建观测平台。

  量子隐形传态实验、原初引力波探测计划、空间碎片与时域天文观测……如今,国家天文台阿里观测站已成为北半球最佳天文观测站之一,一系列国际合作与国家部署项目成功落地,一个融科研科普为一体、世界一流的“高高原”特色天文科研科普基地正在加速建成。

  放眼太空外,星河入梦来。借助于“天空之眼”,怀揣“太空梦”的人们望向遥远苍穹和斑斓星空,在纷繁的生活之外,逐梦星辰大海……

  从有文字记载开始,中国人从未停止对头顶上星空的仰望和探索。国家天文台阿里观测站首席科学家陈鼎说,我们的祖先很早就在日出而作、日落而息的劳作中,观察和探究宇宙的奥秘。

  2002年,为了寻觅更亮的星光,国家天文台部署启动了重大科研计划——中国西部天文战略选址。经过远程研究、实地调查巡测、定点监测和选点建设4个阶段,项目组选过的地方接近100个,调查过西藏阿里、新疆帕米尔高原、川西高原、滇西北等地,最终将目光定格在阿里。

  “阿里狮泉河监测点凭借完善的交通、供电、网络通信和后勤补给,尤其是良好的天文观测条件,被项目组确定为国际一流的天文台址。”国家天文台阿里观测站站长周云贺说。

  这是2022年4月7日拍摄的国家天文台阿里观测站(无人机照片)。新华社记者 姜帆 摄

  阿里地区海拔高、空气稀薄,这使得空气中含有的烟雾、尘埃和水蒸气少,同时阿里地区降水量少且视宁度稳定,为天文观测提供了良好条件。国家天文台研究员姚永强表示:“虽然阿里平均海拔高,自然环境严酷,可对空间和天文观测来说却是肥沃的‘土壤’。”

  工作人员在国家天文台阿里观测站忙碌(2016年6月4日摄)。新华社发(国家天文台阿里观测站供图)

  2012年,来自中国、日本、韩国、法国的资深专家一致肯定:海拔5100米的国家天文台阿里观测站前期观测结果已表明,这里有望成为世界上最好的红外、亚毫米观测站点之一,其地理经度和海拔高度对于天文观测具有独特优势。

  这是2022年4月7日拍摄的国家天文台阿里观测站(无人机照片)。新华社记者 姜帆 摄

  国际天文学联合会原负责人认为,阿里观测站区域观测条件与目前世界上最好的天文台址可比,为世界顶级、亚洲最好,希望能发展成为优秀的光学红外和亚毫米波段观测区,为世界天文学的发展做出贡献。

  姚永强说,国家天文台阿里观测站的建设会促进我国乃至亚洲对类地行星和地外生命的探索,这些都是当前天文学最前沿的课题。

  量子隐形传态实验、原初引力波探测计划、空间碎片与时域天文观测……陈鼎介绍,一系列国际合作与国家部署项目已在国家天文台阿里观测站落地建设,并取得不少科研成果。

  这是2021年7月20日拍摄的国家天文台阿里观测站(无人机照片)。新华社发(国家天文台阿里观测站供图)

  原初引力波研究是观测站的一个重要科研内容。我国科学家团队正在建造世界海拔最高的原初引力波观测站,旨在实现对原初引力波在北半球的首次精确测量,捕捉宇宙诞生的“初啼”。

  科学家介绍,宇宙微波背景辐射(CMB)是一种古老的光子。“大气会吸收CMB光子,同时大气自身又向外辐射,这些会污染所观测的信号。”中国科学院高能物理研究所研究员、阿里原初引力波探测实验首席科学家张新民说,“全球仅有4个最佳观测点,目前阿里是北半球唯一的高海拔原初引力波观测站。”

  张新民表示,原初引力波起源于宇宙诞生时期的时空量子涨落,一旦被探测到将是对宇宙起源理论的强有力检验。随着阿里观测站的建成,我国将能获得目前世界上精度最高的观测数据,我国的原初引力波研究也将进入国际前沿。

  这是在西藏阿里拍摄的量子隐形传态实验(2017年5月2日摄)。新华社发(国家天文台阿里观测站供图)

  量子隐形传态实验是阿里观测站的另一项重要科研项目。记者看到了阿里观测站内的量子隐形传态实验站,主要包括设置在海拔5100米的量子隐形传态实验舱,放置在舱内的级联多光子纠缠光源、量子发射天线等设备。专家介绍,这些关键技术的突破和核心设备的研制保证了地星量子隐形传态实验的成功实施。

  工作人员在国家天文台阿里观测站忙碌(2016年12月19日摄)。新华社发(国家天文台阿里观测站供图)

  除了国家部署的重大科研项目,一些国际合作科研项目也争相在阿里观测站落地。

  全球望远镜网络(LCOGT)是当前时域天文研究最重要的全球观测网络,阿里为其北半球观测网的重要节点。专家介绍,这一项目在阿里观测站建设两架1米望远镜,并配置相机和高色散光谱仪等标准化设备,对伽马射线暴、超新星等瞬变源天体在从数分钟到数小时的时间尺度上开展观测研究,对太阳系内天体特别是近地天体进行观测,并开展变星及星震学的研究。

  在城市里,林立的高楼大厦和光芒四射的霓虹灯正在让“看星星”成为一种奢望;而在西藏阿里,“星空自由”抬头就可实现。

  2018年11月,中国科学技术协会支持成立“阿里天文台科普站”,规划建设天文观测科普设备与附属设施。阿里地区凭借先天自然条件和阿里观测站的技术力量,建成了国内第一家以星空为主题的暗夜公园,成为以星空观测、星空摄影、星空保护为主题的网红“打卡地”。

  兼职管理暗夜公园的陕西援藏干部杨峰,热衷拍摄星空。“在这里,不仅可以观星,还可以看到经过阿里上空的卫星,连卫星的反光板和天线都能看清。”

  阿里暗夜公园分为星空体验区、望远镜观测区和旅客服务区,放置了6台折射式和反射式望远镜,为摄影爱好者提供了星空摄影专用平台。

  这是2017年4月23日拍摄的国家天文台阿里观测站。新华社发(国家天文台阿里观测站供图)

  记者一行驱车来到暗夜公园,抬头仰望间,满天群星缀满夜幕,银河横跨天际,北斗星闪亮如钻石。天秤座、狮子座、天马座甚至牛郎织女星等,清晰地展现在星空中,让人不禁感慨时空之浩瀚。

  对照四季星图寻找行星和恒星,借助天文科普望远镜探寻星团、星云与星系,在海拔5100米的天文台近距离体验望远镜的实际观测工作……“为了让游客体验独特的星空景观,公园为天文爱好者提供了多台高倍率天文望远镜,游客不仅可以尽情观赏银河,还可感受星垂平野阔的意境。”杨峰说。

  周云贺介绍,阿里天文台科普站建设的自动化观测与联网观测网络平台,利用互联网的远程遥控技术,实现观测设备与观测成果通过网络全球共享,让天文爱好者及广大公众足不出户,实时观赏和了解独特的高原星空及突发天象,让星空的奥秘更通俗易懂地展现在大众眼前。

  “高原上的日食看起来更壮美!”2020年6月21日,万众瞩目的“金边日环食”天文奇观上演。国家天文台阿里观测站与各大网络平台合作,全程参与了这次科普直播活动,2亿人次通过直播,近距离观赏到了高原上的“金边日环食”。

  这是2022年4月7日拍摄的国家天文台阿里观测站(合成照片)。新华社记者 姜帆 摄

  如今,随着慕名前来的游客日渐增多,暗夜公园已成为高原旅游的新亮点。阿里地区也以“天上阿里,最美星空”为主题,打造有星空特色的旅游产业。

  “听不见凡俗尘嚣,只有直抵苍穹的深邃。夜幕四合,这里变成了一片神秘的世界,星星成了唯一的主角,像落在发梢一样唾手可得。”一位游客这样说。(记者沈虹冰、翟永冠、陈尚才、田金文、范帆)