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进行太空观测 , 巨型天文望远镜是必不可少的仪器设备 。 相对于发射探测器远赴太空 , 或者在地球轨道上布设太空望远镜 , 在地球的表面架设巨型望远镜 , 无疑投入相对较少 , 操作也更为便利 , 但有一个劣势 , 那就是会时刻受到云层以及大气的影响 。 所以 , 在地球上寻找合适的地点 , 来建造大型天文望远镜 , 成为世界航空航天大国所要研究和解决的重要课题 。
目前 , 智利的阿塔卡马沙漠 , 拥有世界上超过一半以上的大型天文台 , 因为这里的山地高原非常适合天文观测 , 具备着海拔高、湿度低、云量少等优势 。 而其余的天文台 , 则主要集中在夏威夷和摩洛哥海岸附近的加那利群岛 。 由此可见 , 目前世界上的大型天文观测设备 , 都集中在西半球 。
青藏高原建造大型天文台的优势
将世界上最好的天文望远镜 , 都集中在一个半球 , 会存在着一个重大的问题 , 那就是天文学家们无法有效地监测快速演变的天体运行状态 。 比如 , 如果在智利的研究人员 , 发现一颗巨大的小行星快速接近地球 , 那么只能在地球旋转到一定位置 , 阿塔卡马沙漠天文台正面朝向小行星时 , 才能准确监测到小行星 , 而如果地球旋转到另一侧 , 那么对于这颗小行星的观测 , 则处于一个“盲区”的状态 。
长期以来 , 地球整个东半球都被排除在世界“旗舰天文台俱乐部”的范畴 。 但是近年来 , 我国天文学家们将目光瞄向了青藏高原 , 这是世界上潜在的一片大面积的天文“地产” 。
在地面上进行天文观测 , 面临的主要问题就是空气状态 , 一方面大气会扭曲光线 , 使得观测结果出现不同程度的失真 。 另一方面 , 当空气中的水汽聚积程度较高 , 就会形成厚度不一的云层 , 也会阻挡望远镜的观测视线 。 所以 , 进行天文观测时 , 除了将望远镜发射到地球上空一定高度的地球环绕轨道以外 , 如果要在地面上选择观测地点 , 那么首先的要求就是要尽可能的高 , 从而最大限度减少大气层的影响 。 所以 , 青藏高原则成为填充地球天文观测东半球空白的主要候选者 。
青藏高原的面积约为250万平方公里 , 覆盖了我国西藏自治区的全部以及青海、甘肃、四川、云南、新疆维吾尔自治区的部分地区 , 另外还向南向西延伸到尼泊尔、不丹、印度、巴基斯坦等国家 。 青藏高原平均海拔4000米以上 , 是世界上海拔最高的区域 , 因此得名“世界屋脊”和“第三极”之称 。
青藏高原与西半球的主要天文观测地相比 , 同样具备高海拔、干燥空气和晴朗天气等特征 , 而且优势可能更大 , 因此具备成为全球太空观测新中心的基本条件 。
一颗冉冉升起的天文之星
要想确定最合适的天文观测台地址 , 必须要实地踏查和检验 。 在2018年时 , 我国的一个研究团队 , 登上了青海冷湖镇赛什腾山的峰顶 , 同时利用直升机将相关材料和工具运送上去 , 利用一段时间建造了一个简单的观测站 。
这个观测站点的海拔大约为4700米 , 视野非常开阔 。 另外 , 在衡量天文观测效率的两个重要指标中 , 冷湖镇赛什腾山的“表现”相当优异 。 一个是云层出现的几率 , 这个值越低越好 , 冷湖镇只有30%的几率有云出现 , 与智利和夏威夷的天文观测台相似 。 第二个是光线“闪烁”的几率 , 通过用视野值为衡量 , 这个值也是越低越好 , 冷湖镇的测试值为0.75角秒 , 要好于世界上所有的“旗舰型天文台”或者相当 。
因此 , 我国科学家判定 , 在青藏高原的冷湖镇 , 这里漆黑的夜空、清澈的空气 , 完全可以与其它世界级观测站点相媲美 , 可以为探测宇宙的高精尖仪器的布设提供优异场所 。
虽然青藏高原很多地区 , 都具备着大型天文观测台建造的观测基础条件 , 但由于这里海拔高、地形复杂 , 很多地方都难以到达 。 不过 , 冷湖镇周边有三个机场和一个较大的火车站 , 使其境内的赛什腾山成为一个潜在的天文中心 。
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