國家天文臺在南極內陸開辟新的觀測波段

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近日，中國第40次南極科學考察隊在南極昆侖站的現場科考工作已經結束，部分科考隊員已返回國內。

記者從中國科學院國家天文臺獲悉，國家天文臺此次派出兩名隊員，在現場維護更新了能源通訊平臺和三套臺址監測設備，維護調試了南極紅外雙筒望遠鏡，并首次獲得了近紅外J、H雙波段觀測圖像，同時還首次開展了南極內陸的低頻射電天文觀測。

科考隊員在望遠鏡塔架上工作。國家天文臺供圖

本次臺址監測設備包括昆侖視寧度監測儀KL－DIMM，昆侖分層氣象塔KLAWS-2G，和昆侖云量極光監測儀KLCAM。目前，臺址監測設備均正常工作。

經國家天文臺多年研發，昆侖站臺址監測設備在南極極端環境下長期連續和無人值守運行，數據實時自動處理，已經初步演化為高可靠、具身智能的天文設備。它們已積累了多年的數據，為全面評估昆侖站天文臺址條件奠定了基礎。

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兩臺冗余的KLCAM在昆侖站拍攝的圖像（2024-02-27）。國家天文臺供圖

據悉，南極紅外雙筒望遠鏡AIRBT是國家天文臺與中山大學的合作設備，是昆侖站的首臺近紅外望遠鏡。自去年中國第39次南極科考隊安裝，已經積累了一年的近紅外H波段的天光亮度數據，數據已由科考隊員取回。

此次的維護調整了最佳焦距，修復了J波段望遠鏡，在兩個波段可以同時觀測更暗的天體，不僅可以更精確地確定昆侖站近紅外天光背景的臺址條件，也可以進行近紅外雙色同時的時域天文研究。

現場的南極紅外雙筒望遠鏡AIRBT和極晝期間的J和H波段圖像。望遠鏡口徑15cm，視場1.2度×1度。國家天文臺供圖

科研人員介紹，本次科考期間，國家天文臺在中山站至昆侖站內陸沿途進行了一系列低頻射電天文的實驗。首次全面測量沿途的低頻電磁環境，完成了從內陸出發基地到昆侖站1260公里內的超過80個點位的低頻射電電磁環境監測，為未來的射電觀測做臺址測量的準備。同時，在距離中山站1050公里處成功安裝了宇宙黎明全天頻譜儀AAS，并仍在該地進行長期觀測。該裝置為國際上首個在冰蓋上實施的針對宇宙黎明/再電離時期研究的觀測裝置，將有助于解析早期宇宙演化的信息。

宇宙黎明全天頻譜儀AAS。國家天文臺供圖

此次研究工作得到國家自然科學基金委、國家天文臺臺資助研究項目和中山大學學科建設項目的資助。