天目Tech+ 专访|青海冷湖登上《自然》这片“天文乐土”为何受到关注?

天目新闻 采访人员 曾杨希 谢履冰
天目Tech+ 专访|青海冷湖登上《自然》这片“天文乐土”为何受到关注?
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在青海省海西州茫崖市冷湖镇 , 一座世界级的天文台基地正在拔地而起 。
站在冷湖镇海拔4200米的赛什腾山四下望去 , 戈壁滩荒凉无垠 , 远处群山一眼看尽 , 阵阵呼啸的“风斧”裹挟着飞沙 , “雕刻”出形态万千的风蚀土林群……
为何要在这里建设天文台基地?选址过程中 , 科研人员都经历了什么?这里又将建设出怎样的天文设施?北京时间8月19日 , 相关研究登上《自然》杂志 , 《天目Tech 》专访了论文第一作者、国家天文台创新团组首席研究员邓李才 。
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冷湖研究登上《自然》 图片截自《自然》官网
三年观测得数据
【天目Tech+ 专访|青海冷湖登上《自然》这片“天文乐土”为何受到关注?】冷湖选址“视力”有多强?
在天文学家的眼中 , 海拔对天文台选址而言具有特殊的意义 。
天文观测需要透过地球大气获取数据 , 越高的地方大气厚度越小 , 大气吸收和其它干扰因素越小 , 因此 , 高海拔是地基天文观测的基础要素 。
早在2000年 , 中国的天文学家就开始了西部天文选址 , 海拔4200米的冷湖地点也很早进入了目标范围 , “这里除了夜空晴朗、日照充沛 , 还有相对优越的交通和区域安全 。”邓李才说 。
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冷湖实景 。采访对象 供图
然而 , 对于天文台址的选择 , 不仅需要主观判断 , 更需要科学数据支撑 。2018年至2020年 , 科研人员对冷湖选址进行了长达三年的连续监测 , 获取了大批科学数据 。
根据论文 , 在观测中 , 科学家明确了冷湖选址的气象、天光背景、晴夜数量和天文大气总视宁度(DIMM测量)等重要参数 。
例如 , 根据观测 , 团队在冷湖选址收集了近50万个数据点 , 验证了冷湖的“总视宁度”中值为0.75角秒(一个园周分成360份为1度 , 1角秒时1度为1/3600) , “视力”条件可与夏威夷的莫纳克亚、智利的帕拉纳尔、西班牙拉的拉帕尔马岛等世界一流天文台址相媲美 , 是青藏高原上的绝佳选择 。
又如 , 研究中 , 团队收集了756天的临时天气数据 。“现场的平均风速为4.5米每秒 , 55%的观测夜时间可沉降水汽值低于2毫米 , 表明现场地表空气非常稳定 , 大气含水量也很低 。”邓李才说 。
总体而言 , 数据显示 , 冷湖台址的优质可观测时间长、视宁度好、风速低、能见度高 , 非常适宜设置大型天文观测设施 , 以获取探索宇宙的原创性科学成果 。
登上海拔4000多米
选址过程经历了什么?
冷湖镇东部的赛什腾山是建设天文设施的首选目标 , 高处海拔可达4500米左右 。
从山上获得的数据有多让人兴奋 , 获取数据的过程就有多履险蹈难 。
一开始 , 在海西州政府的帮助下 , 直升机担以重任 , 往山上运送了不少设备和基建材料 。
然而 , 没有道路通达选址点 , 后期的选址设备运行与维护 , 就没那么轻松了 。赛什腾山怪石嶙峋 , 上山尤为艰难 。从3000多米的山脚到4000多米的山上 , 虽然只有6公里路程 , 但步行至少需要3个半小时 , 团队人员只能靠双腿攀登 。
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