科学|地面天文观测哪里强？中国天文学家确认南极冰穹A为最佳！
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南极昆仑站天文观测工作现场照片 。 中间是DIMM的8米高的塔架 ， 前面是15米高的多层大气参数测量塔KLAWS-2G ， 右侧黄色集装箱是PLATO-A仪器舱 。 （中科院国家天文台 供图）
中新网北京7月30日电 (采访人员 孙自法)中国科学院国家天文台30日发布消息说 ， 依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备 ， 该台商朝晖研究团队首次测量并获得极佳的夜间大气视宁度 ， 证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件 ， 优于已知的其他任何地面台址 。
中国天文学家研究确认南极冰穹A为地面最佳光学天文观测台址的这项重要成果 ， 北京时间7月29日深夜在国际著名学术期刊《自然》发表 。 业内专家认为 ， 该研究成果确认昆仑站拥有珍贵的天文观测台址资源 ， 将为中国进一步开展南极天文研究奠定坚实基础 。
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南极昆仑站2台冗余的视宁度望远镜及其8米高的塔架(安装时照片) 。 (中科院国家天文台 供图)
商朝晖说 ， 视宁度表征大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度 。 在视宁度好(数值越小越好)的条件下 ， 观测恒星因为大气湍流带来的抖动比较小 ， 所以照片上星象更加锐利清晰 ， 对观测暗弱的天体效率更高 。 在视宁度优异的天文台 ， 一台小口径望远镜的观测能力 ， 可以与其他地方的大望远镜相媲美 。 因此 ， 天文台的选址 ， 视宁度是最重要的参数之一 。
昆仑站所在的南极冰穹A地区的地理和大气条件表明 ， 大气湍流主要在近地表的边界层 ， 而之上的自由大气非常稳定 ， 预计有很好的视宁度 。 这次的最新成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行定量的科学统计和评估 ， 并进一步证明冰穹A的大气边界层很低 ， 有利于未来的天文台工程建设和成本控制 。
中科院国家天文台介绍 ， 商朝晖研究团队自主研制出昆仑视宁度望远镜KL-DIMM ， 2018年11月参加中国第35次南极科考 ， 赴内陆昆仑站 ， 2019年1月现场安装调试成功 ， 立即投入观测 ， 并实现无人值守 ， 越冬长期全自动运行 ， 获取到珍贵的夜间视宁度测量数据 。
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南极地图 ， 显示冰穹A、C、F ， 以及南极点、中山站和泰山站 。 (武汉大学中国南极测绘研究中心庞小平、王诗云供图)
KL-DIMM数据表明 ， 自由大气视宁度的中值只有0.31角秒 ， 最佳值达到0.13角秒 ， 并且在离地面8米的高度 ， 就有31%的时间可以获得自由大气视宁度；在离地面14米的高度 ， 有近一半的时间可以获得自由大气视宁度 。 相比较而言 ， 同在南极的冰穹C的边界层高度中值在30米 ， 比冰穹A难于获得自由大气视宁度 。 天文观测对成像质量要求极高 ， 目前世界上最好的望远镜集中在夏威夷和智利北部优良的台址上 ， 视宁度一般在0.6-0.8角秒 。 冰穹A的天文观测条件 ， 明显优于上述两个地区 ， 有望成为优秀的地面天文台 。
昆仑站位于海拔4093米的南极冰穹A ， 中国南极考察队在2005年首次到达该地区 ， 也是迄今唯一从陆地到达南极冰穹A的国家 。 中国天文界自2007年参与南极昆仑站的内陆科考以来 ， 已获得一系列天文观测和台址测量的成果 。
施普林格·自然向媒体发新闻稿称 ， 这个极寒又孤立的环境能否成为望远镜的实际选址依然未知 ， 但研究论文作者指出 ， 他们装置的观测能力会受到霜冻影响 ， 克服这一问题有望将视宁度再提高10-12% 。
【科学|地面天文观测哪里强？中国天文学家确认南极冰穹A为最佳！】最新发表科研成果论文由中国与澳大利亚、加拿大科学家合作完成 ， 9位论文作者分别来自中科院国家天文台、天津师范大学、中国极地研究中心、澳大利亚新南威尔士大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学 。 (完)
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