中国天文学家考察青藏高原天文台项目选址

多年的气象监测表明,青海省的高海拔地区可以成为未来望远镜的所在地

The Tibetan Plateau, as seen from the International Space Station.

从国际空间站看到的青藏高原。

中国天文学家希望在世界屋脊青藏高原建立一个大型天文台项目,新的研究认为该高原的内陆地区拥有原始的观测条件。

该分析侧重于青海省冷湖镇附近的一处研究地点,海拔超过 2.5 英里(4.2 公里),距北京约 1,900 英里(3,000 公里)。在论文中,科学家认为,三年的监测表明,该地的条件与地球上一些最著名的科学前哨的条件相当。此外,利用该地点将填补科学家现有高海拔、高水平天文台综合体的全球网络中的空白,从而更可靠地监测超新星等快速变化的现象。目前,顶级天文台集中在西半球——例如夏威夷的莫纳克亚山、智利的塞罗帕拉纳尔和加那利群岛的拉帕尔马。

“在中国,在空间上位于青藏高原找到一个好的台址,对于中国天文学和行星科学的发展至关重要,”中国科学院地质与地球物理研究所的北京光学专家何飞在电子邮件中告诉 Space.com。


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位于华盛顿特区的保守派公共政策智库传统基金会的中国军事和太空活动专家程甸认为,该倡议符合中国在世界各地建设新的科技设施的重点。

程甸说:“天文学是重中之重。无论在中国境内还是境外,他们都在忙于提高其空间监视能力、空间观测能力,以及我们在他们对火星和月球的探测任务中看到他们的科学能力。”

新研究中分析的地点位于青藏高原,但并非位于西藏境内,中国于 1959 年入侵西藏,当地的紧张局势持续高涨。青海省就在隔壁,但据中国政府通讯社新华社报道,大约四分之一的人口是藏族

尽管该研究仅在今年 2 月提交,但据新华社报道,该地点已在建设天文台。该新闻社于 2020 年 4 月宣布,中国一所大学和地方政府已就建设广域巡天望远镜 (WFST) 的条款达成一致,该望远镜是 2.5 米的光学望远镜,当时计划于 2022 年开始工作。

在专注于冷湖镇附近的地点之前,参与新研究的科学家在 2016 年至 2018 年研究的早期阶段,在另外三个地点安装了设备。但何飞写道,冷湖镇是一个特别有吸引力的地点,并且在某种程度上与该国另一侧的城市化海岸相连。

此外,当地政府官员邀请团队进行分析。“众所周知,冷湖拥有异常晴朗的天空,同时,冷湖地区拥有类似于火星的壮丽景观,因此当地政府希望发展以天文学和行星科学为特色的旅游业,”何飞写道。

因此,何飞和他的同事开始徒步前往该地点,该地点位于海拔约 13,800 英尺(4,200 米)的赛什腾山上,比夏威夷的凯克天文台高出约 200 英尺(60 米)。该地点的海拔高度是关键:地球大气层会导致天文观测模糊,望远镜的地点越高,仪器必须穿透的大气就越少。

新分析还吸引了该团队的其他因素。天空相对黑暗,冷湖官员已经制定了法规,以保持背景光较低。根据该团队研究的 30 年的气象记录,该地点的年降水量仅为 0.71 英寸(18 毫米),日照时数达 3,500 小时。根据研究人员的说法,该团队对空气稳定性、湍流和水蒸气等因素的分析也很有希望。

当然,促进如此黑暗天空的海拔和偏远性也带来了后勤挑战。

“在道路到达赛什腾山顶之前,必要的建筑材料和工具是通过直升机运到现场的,科学设备是人工搬到山上的,”何飞写道。一位团队成员看到了狼,而且厚厚的积雪是经常遇到的挑战。

这不太可能破坏建设天文台的计划。程甸指出,目前,中国非常关注青藏高原的建设,尤其是在西藏本身,除了其自身的动荡之外,考虑到中国与拥有核武器的印度之间的紧张关系,西藏还是一个关键的战略区域。

他说:“他们位于喜马拉雅山顶的世界之巅。中国人正在建设大规模的基础设施——道路、铁路、空军基地、军事基地、营地——并调入大量军事装备。”

在山上的旅行间隙,团队成员与冷湖镇的当地居民进行了交谈。尽管作者指出当地官员对欢迎天文学来到该地点的前景感到兴奋,但不清楚居民是否同意。

何飞说,大约有 3,000 人居住在该镇,该镇距离分析地点约 50 英里(80 公里)。何飞在谈到与居民的对话时写道:“我们通常谈论的是冷湖的天文学和行星科学发展如何改善他们的生活。”

何飞写道:“科学发展将吸引更多的游客来到这里,促进当地旅游业的发展,这样他们就可以赚更多的钱。在晚上,当我们在街上行走时,我们还会向他们介绍恒星和行星,以及可以发展什么样的旅游业。同时,我们也谈到了对天文台发展至关重要的黑暗天空的保护,他们很乐意为此做出牺牲。”

其中一些牺牲已经开始实施。“如果当地人口随着经济发展而增长,那么对光污染的控制可能会丢失,”作者在论文中写道。但冷湖领导人在进入该地时就知道这一点,并在 2017 年通过了严格的黑暗天空保护措施,以避免这种威胁——这也是该地点对研究人员如此有吸引力的部分原因,他们写道。

结果令人惊叹。“当你在山顶时,白天可以看到柴达木盆地奇特的火星般的景观,夜晚可以看到壮丽美丽的星空,”何飞写道。“这非常难忘。”

该研究发表在周三(8 月 18 日)的《自然》杂志上的论文中。

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Meghan Bartels is a science journalist based in New York City. She joined 大众科学 in 2023 and is now a senior news reporter there. Previously, she spent more than four years as a writer and editor at Space.com, as well as nearly a year as a science reporter at Newsweek, where she focused on space and Earth science. Her writing has also appeared in Audubon, Nautilus, Astronomy and Smithsonian, among other publications. She attended Georgetown University and earned a master’s degree in journalism at New York University’s Science, Health and Environmental Reporting Program.

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