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昆仑站天文项目施工现场。 周旭提供
太阳被竹竿遮挡，周围没有任何散射光，显示冰穹A**的大气透过率。 商朝晖提供
南极天文台效果图。 宫雪非提供
上周传来消息，中国第27次南极考察队自去年底进入位于南极冰穹A地区的昆仑站后，经过连续紧张工作，已经成功完成世界*高水平天文科考支撑平台的安装、调试并开始投入运行，从而正式拉开了我国在南极建造天文台的帷幕――
大气稳定、干燥、寒冷
冰穹A有三个世界之“*”
国家天文台南极天文中心主任王力帆介绍说，自从2005年1月18日，中国南极科考队**登上被称为“人类不可接近之极”的冰穹A后，经过几年的实验观测发现，南极冰穹A有三个世界之*，使它成为地球上*好的天文台选址。
我们都有这样的生活经验，天空上的星星经常会“眨眼睛”，这是由于大气的抖动造成的。在地球上的其他地区，距地面几百米乃至几公里的地方，大气都存在着明显的抖动，这对天文观测有着很不利的影响。而在南极冰穹A，大气抖动基本集中在距地面十几米以下的空间，在此之上的空间中，大气就变得十分稳定。换句话说，在南极冰穹A，我们只要把天文望远镜架射在距地面十几米高的地方，就可以基本摆脱大气抖动的干扰。
除了稳定之外，这里的大气还非常稀薄、透明，可以说是一个“准空间”的环境。
南极冰穹A还是世界上*干燥的地方，空气中的水分子含量是世界上*低的。因为大气中的水分子可以吸收外来的电磁波，特别在太赫兹波段尤其如此，因此在地球上其他地方难以进行太赫兹波段的观测。而在南极冰穹A，这个难题就可以迎刃而解。
其实，大气*稳定*干燥，都和另一个世界之*联系在一起――南极冰穹A是地球上*寒冷的地方。就像蒸锅一样，地表气温高会直接带来大气的不稳定，而寒冷则是大气稳定的直接原因。干燥也是和寒冷直接相关的，因为太冷，地表上的水分子就会被冻住，不容易挥发到大气中。
寒冷不但带来稳定和干燥，它本身也是天文观测极为有利的条件。我们知道，凡是有温度的物体都会有红外辐射。在一般的地方，红外波段的背景会很亮，就像白天一样。而在南极冰穹A，红外辐射的背景就会大大降低。
无人值守自主运行
南极天文科考平台****
我们知道，南极分夏冬两季，夏季基本上都是白天，冬季基本上都是黑夜。这就决定了，南极的天文观测基本上要在冬季进行，而且必须是在无人值守的情况下进行。
因此，南极建天文台，首先要有一套可以在无人值守的极端环境下独立运行的控制系统，包括发电系统、结构与温控系统、现场主控系统、数据存储系统、通信及国内监控系统等，利用这些系统提供南极天文望远镜等观测设备运行所需的电力，并对天文设备进行实时监测、遥控及数据通讯。而这套系统就组合在此次在昆仑站安装成功的天文科考支撑平台内。
南极的气候非常寒冷，特别是冬季气温可以达到零下80多摄氏度。很多计算机系统在这样的条件下都会失灵，因此还必须有一套温度控制系统，可以保持平台工作空间的温度在零下20摄氏度以上。所有这些系统都要保证在至少一年的时间内能够不间断地工作，否则就会前功尽弃，这就对整个系统的稳定性提出了很高的要求。
将来天文台正式建成后，这里的计算机系统会时时处理观测来的海量数据，一些重要的数据可以通过铱星电话即时传回到国内进行分析，而大部分的海量观测数据可以储存在电脑内，等待夏季到来的科考队员取走。
据介绍，南极冰穹A天文科考智能平台此前被运往海拔4300米的西藏羊八井地区进行了高原测试，安装调试后，对各系统、各部件都进行了严格测试，各项技术指标均达到设计要求。
该平台由东南大学和南极天文中心联合研制，为我国首座独立设计、制造、运行管理与维护的天文科考智能支撑平台，单台机组输出功率1.8KW，*多可6台机组并网运行，可实现无人值守自主运行，在输出功率、智能化程度等方面已超出了国外同类平台。由于其远程监控和数据接收中心位于国内，该平台还打破了我国南极天文科考受制于人的尴尬局面。
王力帆介绍说，像这样的科考平台，在全世界也是**的甚至可以说是独一无二的。
暗物质、黑洞、宇宙起源
瞄准物理学天文学根本问题
据了解，自从2005年1月中国南极科考队登上冰穹A后，我国已经在这个地区进行了一些天文观测，但使用的都是一些小型望远镜。
从今年天文科考平台运入南极安装调试开始，我们将正式进入南极天文台的建设。平台安装调试成功后，明后年将陆续把一些较大型的观测系统运入南极。这些较大型观测系统包括三个望远镜，口径都在50厘米左右，称作南极施密特望远镜阵，预计2013年左右可以全面运行观测。
这套观测系统的主要科学目标是做超新星研究，以及利用微引力透镜效应搜寻太阳系以外行星，这使得AST3有望成为地面上*强大的系外行星搜寻系统之一。此外，这套观测系统还可用来发现瞬变源和特殊天象等。
王力帆介绍说，这些望远镜已经造好，再过两个月就将在国内进入测试阶段。它们是实力非常强大的望远镜，尽管口径不大，但分辨率相当高，一幅图视场的大小可以装50个月亮――作为比较，普通望远镜只能看到月亮上几百分之一的区域。
在进一步的规划中，我们还考虑在南极安装1台2.5米光学红外望远镜和1台5米太赫兹射电望远镜。它的建设将让中国成为世界地基天文观测领域的领头羊。
王力帆介绍说，由这两个望远镜组成的观测系统，科学目标是进行“两暗一黑三起源”的探索研究。所谓“两暗”是指暗物质、暗能量，“一黑”是指黑洞，“三起源”是指宇宙起源、天体起源和宇宙生命起源。
所有这些目标，都瞄准的是当前物理学和天文学*根本的问题。以宇宙生命起源问题来说，生命从哪里来？是不是只有地球上有生命？要回答这个问题，就要搜寻宇宙中可能允许生命存在的物理环境。因为十几年前系外行星的发现，让这个问题变得更有意义。目前国际天文观测中一个重要的目标，就是希望发现与地球环境相似的行星，比如上面要有水、有氧气、要温度适宜等。而南极天文台的建成，将有希望在这方面大有作为。
链接
南极冰穹A和昆仑站
冰穹A，又叫DOME-A，是南极内陆冰盖海拔*高的地区。
2005年初，我国南极科考队首次登上南极内陆冰盖*高点，当时一支由13人组成的中国第21次南极考察昆仑科考队，2004年12月从中山站启程，2005年1月18日下午3时许，博士生张胜凯将一根标志杆深深地插进一片地里。这一历史时刻，标志着人类首次确定了南极内陆冰盖*高点的位置：南纬80度22分00秒，东经77度21分11秒，海拔4093米。
冰穹A地区直接接受来自地球平流层大气的沉积，这里的冰盖是原始堆积形成的，储存着全球的气候和大气环境信息。冰穹A地区也是南极冷源的中心区，可望获得近期地球表面的*低温度资料。
中国首个南极内陆考察站为“中国南极昆仑站”，于2009年1月27日胜利建成。位置确定为南纬80度25分01秒，东经77度06分58秒，高程4087米，位于南极内陆冰盖*高点冰穹A西南方向约7.3公里。昆仑站是世界第六座南极内陆站，也是中国继在南极建立长城站、中山站以来，建立的第三个南极考察站。
