光明网|最佳夜间观星地址确认：南极冰穹A 光明网讯（记者宋雅娟赵宇豪）北京时间

光明网讯（采访人员宋雅娟赵宇豪）北京时间2020年7月29日夜间，国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台商朝晖研究团队的一项重大成果。依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备，研究团队首次测量并获得了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。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源，为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。
图1 夜间视宁度测量结果。峰值处表明自由大气视宁度的中值为0.31角秒。
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（数值小）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，至关重要，而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。这次的成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行了定量地科学统计和评估，并进一步证明了冰穹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。
图2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 ，其数据也用于了这项研究成果。右侧的黄色集装箱是PLATO-A的仪器舱。
研究团队自主研制了昆仑视宁度望远镜KL-DIMM ，于2018年11月参加中国第35次南极科考，赴内陆昆仑站，于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，获取了珍贵的夜间视宁度测量数据。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。
《自然》也为此项研究成果做了新闻发布。
昆仑站位于海拔4093米的南极冰穹A ，国家海洋局组织的中国南极考察队在2005年第一次到达这个地区，也是唯一从陆地到达这个地区的国家。自2007年参与南极昆仑站的内陆科考以来，中国天文界获得了一系列天文观测和台址测量的成果。昆仑站冬季气温可以低至零下80度，在这里运行的设备要面对低温、霜雪、有限能源和通讯等的多重挑战。研究团队基于南极天文多年的经验积累，克服重重困难，成功研制了适应极低温下运行的视宁度望远镜KL-DIMM ，并在帕米尔高原的新疆天文台慕士塔格观测站进行野外测试和比对，确认了仪器的性能。 KL-DIMM及其他设备随第35次南极科考（2018/2019），安装于冰穹A ，成功地全自动越冬运行。安装过程中，内陆科考队克服了高原缺氧、低温等各种困难，并且在现场维护更新了为天文设备提供能源和通讯的设施PLATO-A ，这是澳大利亚UNSW科学家为冰穹A南极天文定制的系统。