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原标题:本国第一回测到南极冰穹A地区晚上大气视宁度,

浏览次数:50 时间:2019-12-01

我国首次测到南极冰穹A地区夜间大气视宁度

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据新华社电 随着南极极夜到来,中国科学院国家天文台位于南极昆仑站的视宁度测量望远镜测量到了冰穹A地区的夜间大气视宁度,同时证实了在地表8米之上有机会获得极佳的大气视宁度。

KL-DIMM望远镜在2019年4月12日的视宁度测量结果。中科院国家天文台/供图

国家天文台研究员商朝晖说,这是首次直接测量到冰穹A地区的夜间大气视宁度。视宁度表征大气湍流造成望远镜成像抖动的模糊程度。视宁度数值越小,说明大气湍流越弱,成像的角分辨率越高,望远镜对暗弱天体的探测能力就越强,因此地面大型望远镜的建设需要选择优良的台址。目前世界上最好的天文台测得的视宁度一般在0.6角秒,而在冰穹A地区测得了0.3角秒的视宁度。不过,对冰穹A地区天文观测资源的确认,还需要更长期的监测数据。

中新网北京4月17日电 记者17日从中国科学院国家天文台获悉,随着南极极夜逐渐降临,其位于南极冰穹A昆仑站的视宁度测量望远镜近日已首次直接测量到冰穹A的夜间大气视宁度,并证实在地表8米的高度之上即有机会获得极佳的大气视宁度。

今年1月,在自然资源部极地考察办公室、中国极地研究中心大力支持下,商朝晖等中国第35次南极科考队队员在海拔4000余米的昆仑站安装了两台KL-DIMM,并将其架设在8米高塔架上。安装调试结束后,KL-DIMM即开始自动观测,已获得大量白天视宁度测量数据。测量结果表明,即使在白天,很多时候也同样可以获得优异的自由大气视宁度。

据介绍,视宁度表征大气湍流造成望远镜成像抖动的模糊程度,是光学红外天文观测台址最重要的参数之一。视宁度数值越小,说明大气湍流越弱,成像的角分辨率越高,望远镜对暗弱天体的探测能力就越强。因此,地面大型望远镜的建设需要选择优良的台址,目前世界上最好的台址集中在夏威夷和智利,其平均大气视宁度在0.6角秒左右。

据介绍,在KL-DIMM研制过程中,有多项关键技术取得突破,一是首次实现了小型赤道仪在冰穹A地区冬季的运行,将来可用于冰穹A地区其他小型望远镜的运行,并为大望远镜提供借鉴;二是开发了无人值守智能观测系统,实现了从观测规划、望远镜指向到图像获取和保存、数据处理、结果回传的全自动观测

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《中国科学报》 (2019-04-18 第1版 要闻)

南极冰穹A现场的KL-DIMM望远镜。中科院国家天文台/供图

大气湍流主要集中在近地面的边界层,之上的自由大气湍流就非常小。常规台址边界层厚度约数百米,而南极内陆冰盖由于其特殊的地理位置,大气边界层非常薄,将望远镜架设在边界层之上成为可能。中国在冰穹A已开展的台址测量表明,其边界层全年中值只有约14米,是南极冰穹C的一半,但过去在冰穹A尚无对夜间视宁度的直接测量。

为此,中科院国家天文台南极天文研究团组开展冰穹A光学天文的台址测量工作,并研制成功KL-DIMM,在中国国内经过大量低温和野外测试后,两台KL-DIMM由中国第35次南极科考内陆队于2019年1月安装在海拔近4000米的昆仑站,架设于定制的8米高塔架上。自安装调试结束后,KL-DIMM即开始自动观测,此前已获取大量白天视宁度测量数据,结果表明即使在白天,也有很多时间可以获得优异的自由大气视宁度。

最新首次测得的夜间视宁度结果则进一步证实,南极冰穹A可能是地面上最好的光学天文台址,目前,这两台KL-DIMM仍在持续自动观测,长期的监测数据将可以为最终确认冰穹A的天文观测资源和中国南极天文台大型望远镜的建设提供科学依据。

中科院国家天文台指出,KL-DIMM研制还取得多项关键技术突破:一是在南极极端环境下的望远镜运转,包括冰穹A冬季最低可达-80℃,且无人值守,电力和网络带宽都极为有限;二是无人值守智能观测系统,实现从观测规划、望远镜指向、图像获取和保存、数据处理、结果回传的全自动观测;三是仪器状态监视和故障短信报警系统。其中,智能观测系统通过闭环跟踪、指向模型、利用寻星镜导星等一系列手段,实现对目标的精确指向和跟踪,并保证连续24小时不间断观测。

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