从WFST到MUST、JUST 青海海西打造亚洲规模最大光学天文观测集群
墨子巡天望远镜(WFST)、宽视场光谱巡天望远镜(MUST)、光谱望远镜(JUST)、成长型通用光学望远镜(EAST)……近10年,我国天文科研团队在位于青海省海西蒙古族藏族自治州的冷湖天文观测研究基地,先后布局47台望远镜。
8月4日至7日,第二届人工智能赋能的天文学开放科学会议在海西州举行。记者获悉,依托世界级稀缺天文观测资源,当地持续推进世界级天文观测研究基地建设,亚洲规模最大的光学天文观测集群呼之欲出。
“我去过世界上不少大型天文台址,不得不说,冷湖给我留下了极为深刻的印象。”西班牙10.4米加那利大望远镜(GTC)主任罗马诺·科拉迪对记者说,冷湖的视宁度、晴夜数等关键指标非常出色,未来,人们谈及美国夏威夷莫纳凯亚峰、智利阿卡塔玛沙漠、西班牙加那利群岛等国际一流大型光学天文台址时,一定会谈到冷湖。
世界级天文观测基地渐具雏形
赛什腾山,地处海西州茫崖市冷湖镇,平均海拔约4000米。
2017年以来,海西州邀请多名天文学专家考察调研,通过查阅分析近20年的气象卫星云图信息和历史气象资料,初步判断冷湖赛什腾山可能存在优质天文星空资源。
随后,在青海省科学技术厅支持下,该省首个基础研究重大科技专项“天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”项目启动,经过长达3年监测,2021年,中国科学院国家天文台邓李才团队在《自然》发表《青藏高原上的冷湖天文台址》,确认赛什腾山在地理位置、气候和海拔高度等方面具有开展光学天文观测研究的独特优势。
2021年7月,冷湖天文观测研究基地建设项目正式启动。
据悉,冷湖天文观测研究基地规划建设26个观测平台和2个研学产业平台。目前,已完成16个平台的山地整理和道路、通讯、电力等基础设施配套建设。此外,用于台址观测条件监测的多台视宁度监测望远镜、近地面层微温测量塔、冷湖射电天文环境监测站、气象站、地震监测台网已投入使用。
冷湖科技创新产业园区管委会副主任李炜介绍,目前,冷湖天文观测研究基地已引进中国科学院国家天文台、中国科学院紫金山天文台以及中国科学技术大学、清华大学等13家单位的15个项目、47台望远镜,科学装置总投资达50亿元。
为严格管控光污染,李炜介绍,《海西蒙古族藏族自治州冷湖天文观测环境保护条例》于2023年1月1日正式施行,其划定暗夜保护核心区、暗夜保护缓冲区,从法治层面守护冷湖天文观测研究基地天文观测核心资源,成为我国首部暗夜星空保护地方性法规。
新成果加速涌现
目前,海西州构建起冷湖天文观测研究基地与德令哈亚毫米波天文台址联动发展的科研布局,且创新成果正加速涌现。
中国科学技术大学建设的墨子巡天望远镜(WFST)是北半球光学时域巡天能力最强的大型光学成像望远镜。不久前,墨子巡天望远镜科学团队发现了目前已知最遥远的非喷流主导的高红移潮汐撕裂恒星事件(TDE)——AT2025wet,这为解决潮汐撕裂恒星事件长期存在的“能量缺失之谜”提供了破局的关键证据。
此外,国际小行星中心发布的《小行星通报》正式确认,编号887099的小行星由墨子巡天望远镜发现,该望远镜据此获得该小行星的命名权。这也意味着该望远镜在冷湖天文观测研究基地所有入驻的望远镜中,首次取得小行星命名权。
中山大学80厘米近红外望远镜,是目前国内唯一正式投入观测运行的地基通用近红外时域望远镜。日前,该望远镜完成国内首次自主科学级铟镓砷和碲镉汞探测器科学观测,填补中国地基时域红外观测长期空白。
中山大学物理与天文学院副教授马斌介绍,此前,该望远镜在试运行阶段,已产出多项独家观测成果:连续追踪褐矮星捕捉大气周期光变曲线,完整记录多颗伽马射线暴红外余晖,拍到多颗超新星长达数月的红外光变,为太阳系外彗星、高红移星系研究提供稀缺国产红外数据。
位于德令哈市的13.7米口径毫米波射电望远镜,是我国唯一常规运行的毫米波望远镜。据悉,该望远镜在完成“银河画卷(MWISP)”一期巡天后有跨界新发现,证实星际分子云是超高能宇宙射线诞生的关键载体,打通了分子天文与高能天文交叉研究全新赛道。
“天文+”催生多元业态
8月1日,参加耀中耀华China One实践式学习项目的一支青年学生团队,将数枚火箭发射升空;7月30日,冷湖航天飞行器拔尖人才创新设计营团队,也将飞行高度5千米的火箭送入空中……
“在冷湖,青年学子‘手搓火箭’并成功发射并非个例,这里已经成为未来火箭工程师的摇篮。”在此地从事科普研学的冷湖火星营地负责人袁振民如是感慨。
据悉,依托冷湖天文观测研究基地和冷湖独特类外星地貌等特色资源,当地正推动天文科技、航空航天、文创旅游产业融合发展,推动单一天文观测向“科研+科普+科幻+科创+文旅”多元业态延伸。
袁振民介绍,冷湖地区的俄博梁雅丹,有着与火星如出一辙的独特地貌,被称为“地球上最不像地球的地方”。在俄博梁雅丹的冷湖火星营地,可租赁航天服进行火星地貌创意摄影;冷湖实验室拥有火箭教室、火星车教室、芯片农场等专业课程功能教室,被誉为培养未来火星移民工程师的“地球站”。
此外,冷湖科幻IP愈发受到各界关注。冷湖科幻文学奖是中国第一个以地名命名的科幻文学奖,国内首部超感电影《灵魂游舞者》改编自首届冷湖科幻文学奖同名获奖作品,并已改编成沉浸式话剧,正在筹拍的电影《冷湖37°》改编自第三届冷湖科幻文学奖获奖作品《闭环》,并由科幻作家刘慈欣担任文学顾问。
李炜表示,未来,当地将持续做强天文基础科研主业,延伸天文上下游配套产业,并抓住青少年科普研学火箭发射契机,推动航空航天产业发展。同时,延伸布局文创旅游、科普研学等相关产业,积极引进优质配套企业,大力培育“天文+文旅”融合新业态,深度融合天文、科幻、戈壁地貌资源,打造特色暗夜经济,构建具有海西辨识度的天文科创产业体系。