科学探索|记住冷湖，这里有欧亚大陆最澄澈的星空，以及中国天文学的未来记住冷湖，这里有欧亚大陆最

在射电天文快速发展的同时，我国地基光学天文的发展却落后于世界水平，重要原因之一是我们缺乏合适的天文台址。而昨天在《自然》杂志上发表的一篇论文告诉我们，整个欧亚大陆上最优秀的天文台址，就在青海冷湖的赛什腾山。
#青海冷湖发现国际一流光学天文台址#

文章图片
撰文|王昱
【科学探索|记住冷湖，这里有欧亚大陆最澄澈的星空，以及中国天文学的未来】审校|邓李才（国家天文台创新团组首席研究员）
“太差了，根本看不了！”
邓李才在回想起 2017 年在德令哈市的观测时感叹道。紫金山天文台青海观测站位于青海德令哈市，其建立目的是保证其中 13.7 米射电望远镜的射电观测。但在光学波段，这个台址对天光背景的保护并不到位。伴随着德令哈市的快速发展，等到 2017 年邓李才开展观测时，观测站在德令哈市方向的天光背景已经增加了 1000 倍，直接影响了观测质量，对他负责的项目而言，形成了极大的困难。而中国光学天文的发展对新台址的需求也迫在眉睫。与此同时，国家十三五准备立项的 12 米光学/红外望远镜的选址工作已经展开，当时确定的候选目标是西藏的阿里、新疆的帕米尔高原和四川西部地区。
严重滞后的光学天文
近年来我国射电天文快速发展，FAST 更是成为了世界上最大的球面射电望远镜，取得了不俗的成果。但是对天文学而言，射电只是电磁波谱长端的一小部分，而天文上更多的成果是由光学波段，或其附近的红外、紫外波段实现的。将红外和紫外天文也纳入光学天文的范畴的话，满天繁星中每一颗的辐射都集中在光学天文的范畴内。
但我们的地基光学天文是非常滞后的。对光学望远镜而言，口径是一个非常重要的参数。而我国的光学最大的通用光学望远镜口径仅有 2.4 米，仅有郭守敬望远镜（LAMOST）口径达到了 4 ~ 6 米级，但 LAMOST 是光谱巡天望远镜，难以进行成像观测。1948 年时，美国的海尔望远镜的口径就已经达到了 5 米，我们今天的光学望远镜已经滞后了太多太多。
大型光学望远镜很难建，但对我们而言，阻碍最大的并非是望远镜建造本身，而是不知道能将望远镜放到哪里。最佳的天文台址一定是寸草不生的，因为干燥无雨、大气稀薄等望远镜所需要的环境特征，明显与植物的生存条件相悖；另一方面，植物蒸腾效应带来的水汽又会影响天文观测质量。另一个不确定性在于，即使一个台址在选址时的条件非常令人满意，但随着经济的发展，人造光源的污染都会对其造成不可忽视的影响。在德令哈，情况就是如此。

文章图片
在机缘巧合下，邓李才的团队受到青海省海西州冷湖地区政府的邀请，前往青海冷湖镇寻找天文台址，这是天文学家首次以选址的目的来到冷湖。地基天文观测受到大气厚度影响，海拔越高，大气越薄，受到的影响就越小。自然，世界屋脊青藏高原在这方面有着无可比拟的优势，但冷湖之前并没有落入天文台址的候选范围——因为它比邻塔克拉玛干沙漠，加上本地的风蚀地貌，前人担心风沙会对望远镜的运行造成影响。
不过，物理规律告诉我们，沙尘浓度应该随着高度而呈指数衰减，只要有相对隆起、足够陡、足够高的山地，沙尘对台址就应该不是问题。2017 年 10 月，选址团队委托当地政府选出了几个冷湖镇附近的山峰，他们确认镇东部的赛什腾山满足条件。一路颠簸，在将将入夜时越野车队终于抵达了赛什腾山脚下。邓李才下车，抬头仰望星空：“我们可能找对地方了。”