瞄深空！南極“天眼”看見了啥？

南極中山站仙女峰，龐大的天文圓頂緩緩滑開，數(shù)臺光學(xué)望遠(yuǎn)鏡在中國第42次南極考察隊(duì)隊(duì)員操控下悄然轉(zhuǎn)動。

這是中國天文科學(xué)家布設(shè)的“天眼”，它們凝望蒼穹，探索深空，守護(hù)人類共同的太空家園。

觀測空間碎片

隨著人類航天活動進(jìn)入空前密集的時(shí)代，失效衛(wèi)星、火箭殘骸和碰撞碎片正以每秒約7至10公里的速度環(huán)繞地球，構(gòu)成一張日益危險(xiǎn)的“碎片網(wǎng)”。

極地，特別是南極，是觀測空間碎片的“理想窗口”。2021年，中國第38次南極考察隊(duì)在中山站安裝了第一套實(shí)驗(yàn)性空間碎片光學(xué)監(jiān)測望遠(yuǎn)鏡。目前已建成由一組4臺150毫米固定指向望遠(yuǎn)鏡陣列和一臺310毫米快速跟蹤指向望遠(yuǎn)鏡組成的觀測系統(tǒng)。

“中山站常年有人值守，有約2個(gè)月的極夜時(shí)間，穩(wěn)定的大氣視寧度適合空間碎片的持續(xù)監(jiān)測。”中國第42次南極考察隊(duì)隊(duì)員周星宇說，在前期觀測中，150毫米望遠(yuǎn)鏡陣列與國內(nèi)臺站聯(lián)測，對低軌空間碎片定軌精度優(yōu)于50米；310毫米望遠(yuǎn)鏡對低軌目標(biāo)的最佳探測頻次可達(dá)每天10次。

對空間碎片軌道的精準(zhǔn)掌握與預(yù)報(bào)，已成為保障人類太空活動安全可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之舉。“我們在南極開展空間碎片監(jiān)測的目標(biāo)之一，就是為在軌航天器提供精準(zhǔn)的碰撞預(yù)警和規(guī)避決策支持。”中國極地研究中心（中國極地研究所）極地空間物理與天文研究所主任姜鵬說。

2026年1月，中國第42次南極考察隊(duì)隊(duì)員周星宇在南極中山站維護(hù)天文望遠(yuǎn)鏡。（受訪者供圖）

探索遙遠(yuǎn)天體

2025年7月，中山站成功觀測到第三個(gè)被人類確認(rèn)的、來自太陽系外的造訪星際天體——阿特拉斯（3I/ATLAS）。

“這次成功觀測意義非凡，實(shí)現(xiàn)了對太陽系外天體觀測‘從0到1’的突破。”曾三度參與南極考察的中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所研究員李正陽說。

中山站的天文團(tuán)隊(duì)通過精確的軌道預(yù)報(bào)，引導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行跟蹤，采用單次曝光30秒、連續(xù)21張圖像疊加的技術(shù)，最終從復(fù)雜的星空背景中，清晰地提取出了這個(gè)星際訪客的微弱信號。

姜鵬表示：“隨著南極天文望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，我們正在不斷提升快速響應(yīng)、高精度指向和靈敏探測的綜合實(shí)力，在南極實(shí)現(xiàn)對快速移動的天文目標(biāo)觀測。”

實(shí)現(xiàn)多層次科學(xué)目標(biāo)

2015年于南極冰穹A拍攝的我國一系列南極天文望遠(yuǎn)鏡。（受訪者供圖）

2025年，在南極之巔冰穹A，一臺60厘米南極太赫茲探路者望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)大質(zhì)量恒星反饋影響星際介質(zhì)碳循環(huán)過程的觀測證據(jù)，邁出了我國亞毫米波天文科學(xué)觀測的關(guān)鍵一步。

“近20年來，我國在南極的天文研究實(shí)現(xiàn)了多層次科學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了不少新突破。”姜鵬說。

2008年，首批中國天文學(xué)家隨考察隊(duì)出征，在冰穹A安裝了第一套光學(xué)望遠(yuǎn)鏡陣——“中國之星”，它如同一只初次睜開的眼睛，標(biāo)志著中國在南極的天文觀測實(shí)現(xiàn)了“零的突破”；

2011年，首臺“南極巡天望遠(yuǎn)鏡”在冰穹A架設(shè)，為了抵御零下80攝氏度的嚴(yán)寒，我國科研人員反復(fù)試驗(yàn)，為它披上了獨(dú)特的“保溫衣”；

2017年，第二臺巡天望遠(yuǎn)鏡成功參與了人類首次雙中子星并合引力波事件的電磁對應(yīng)體探測；

展望未來，更大的愿景正在孕育。李正陽表示，在南極內(nèi)陸昆侖站建設(shè)光學(xué)及紅外望遠(yuǎn)鏡，將進(jìn)一步提升我國深空探測、空天觀測關(guān)鍵能力，為人類的極地天文研究和深空探測事業(yè)作出更大貢獻(xiàn)。

來源: 新華網(wǎng)