紫金山“淚別”天文觀測？

夜風習習，星空朗朗，置身超大望遠鏡后，觀測星空變幻……這是國內眾多天文愛好者對紫金山天文臺的美好記憶。然而，近日一則“紫金山天文臺變身博物館”的消息讓公眾大表惋惜。

據悉，紫金山天文臺將“淚別”天文觀測，改為博物館，原因是城市燈光和霧霾的影響使這里無法再進行前沿觀測。網友感慨：若再不重視環保，將來就沒地方看星星了！

作為中國人自己建立的第一個現代天文學研究機構，紫金山天文臺也是“中國現代天文學的搖籃”，長期以來，除了偶爾發布“發現某小行星”的消息，這里的研究人員并不常出現在公眾視野。

近日，本刊記者探訪了有著近80年歷史的紫金山天文臺。相對于社會輿論的扼腕嘆息，天文臺內部則略顯平靜，因為這樣一個事實其實早已被接受：從上世紀80年代后期開始，隨著城市發展等原因，紫金山的觀測功能逐漸下降，作為研究機構的紫金山天文臺，此后分別在青海、江蘇、山東等地物色到更適宜的新觀測點。因此，紫金山本身的觀測功能漸失并不會對天文臺的研究工作構成問題，然而與此同時，紫金山上的天文臺原址要順利承擔博物館功能卻并不容易。

博物館功能受到資金“兩不靠”困擾

沿著綠蔭環繞的天文臺路拾階而上，盡頭處正是位于紫金山第三峰的紫金山天文臺原址。這里地勢開闊，夜晚萬籟俱寂，若沒有光污染的影響，在此觀星確是極佳的環境。

2013年4月18日中午，本刊記者來到此處時，這里正在組裝一臺新的天文望遠鏡，奇怪的是，望遠鏡安裝在一個封閉的屋子里。來自南京天文光學技術研究所的王師傅一邊安裝，一邊笑言：這望遠鏡只是用來展示外觀的。

封閉的屋子是天文望遠鏡歷史陳列室，空蕩的陳列室原本只能通過墻上展板來呈現天文史，這一次終于有了實物。

作為科普基地的紫金山天文臺，早在上世紀90年代就自籌經費百萬余元，建成了中國第一座天文歷史博物館。在占地47畝的天文臺臺界內，記者看到始建于1934年9月的紫金山天文臺建筑，以虎皮石砌出的墻面大體完整，建筑左下角鐫蔡元培、于右任書寫的奠基碑文等依稀可見，但窗戶已出現損壞。

在峰頂各處的天文觀測室，自民國起，歷經歲月和戰火洗禮得以留存，而眼下，子午儀室等若干觀測室因無資金修繕整理，無法對外開放。一位工作人員透露，建臺之初的一些觀測設備也有損壞，“維修起來費用巨大，只能先擱著?！?/p>

“天文臺的建筑必須‘修舊如舊’，修繕費用很高”，天文臺科普部主任張旸告訴本刊記者。2010年，張旸調任科普部主任時曾參與紫金山天文臺原址的修繕，他說當時天文臺界內的景象只能用“殘破不堪”來形容，“前幾十年都沒有精心修過”。

2010年，紫金山天文臺再度自籌經費800多萬元，修繕了電線、水管等基礎設施，最主要的改善是為天文臺路重新澆筑了水泥層。這條民國時代修建的路，早已成為市民上山鍛煉的必經之路，損耗嚴重。

紫金山天文臺原址作為保存完整的國務院重點文物保護單位，也是江蘇省省級文保單位，但在保護方面未得到地方政府的經費支持。江蘇省內雖然早已形成對民國建筑群的保護體系，但或因紫金山天文臺屬于中科院院屬單位，不便過多干預。張旸直言，從行業來看，紫金山天文臺是做基礎研究的，對于拉動地方GDP沒有太多意義，政府也就沒有興趣投入保護。而中科院科研資金一般分配給各課題組，博物館建設要爭取資金也非常困難。

資金“兩不靠”的境地，讓博物館的維護工作只能依靠門票?！伴T票收入之外，每年天文臺內部還要補貼幾十萬，博物館一年的運轉費用在300萬左右?！睆垥D說。

一群中學生熙熙攘攘的聲音在安靜的天文臺界內響起，領隊老師前來詢問張旸，有沒有天文學方面的電影可以觀看，張旸回答“沒有”，但告訴他們主樓附近一間多媒體功能室正在籌建，未來孩子們將可以在這里看到中國現代天文發展的歷程。

“盡管資金有限，我們還是盡力讓原址‘接近’一個博物館的功能。”在紫金山天文臺工作了20余年的張旸說。

觀測功能歷經從紫金山到南極的變遷

紫金山天文臺此番引發輿論爭議的焦點問題，就是“其紫金山上的觀測點不再用于專業天文觀測”。本刊記者通過走訪發現，山上的天文觀測室主要保留了射電頻譜儀和紅外光譜儀等針對太陽的觀測，其余針對恒星、小行星、月亮的觀測的確已經停止。

只是，觀測點的功能消失并非近日炒作的因為光和霾而“突然”消失，而是功能逐年下降的結果。

紫金山天文臺的“老古董”折反射式天文望遠鏡直徑60厘米，曾經是上世紀30年代遠東地區最大。這架望遠鏡看上去很笨拙，但質量過硬，一直使用到上世紀80年代中期。

1994年因為“彗星撞擊木星”事件，這架老牌望遠鏡又一度啟用。當時國際上主要是美國國家航空航天局（ NASA）和中國的紫金山天文臺對此次碰撞進行預報，紫金山天文臺沒有大型高端設備，預報初始只能靠NASA的觀測數據做分析計算，最后關鍵時刻，NASA突然不公布數據了，紫金山天文臺研究員、天文學家張家祥只能臨時啟用這架老牌望遠鏡提供的數據，以此為基礎，還是進行了非常好的預報。

超期服役的老牌望遠鏡在1980年夏天預備淘汰，當時78歲高齡的紫金山天文臺原臺長張鈺哲奔赴青海，為給我國引進的一臺毫米波射電望遠鏡選擇觀測站新址。他登上海拔4800米的昆侖山口，對同行的專家說：“傳統光學已不適應天文學發展新趨勢，守在紫金山頭不行了，必須開拓空間天文學和無線電天文的新領域。”

上世紀80年代，紫金山天文臺迅速恢復了因文革中斷的科研工作，科研人員全員下山，在山下建起新的實驗室，以此籌備天文界的幾件大事：成立空間天文實驗室為天文一號衛星發射服務；為國家創建先進的毫米波射電望遠鏡。

“射電望遠鏡必須放在高海拔、干燥的地區，紫金山不合適，并不是因為光和霾，最后從地理條件上選擇了青海德令哈市?！弊辖鹕教煳呐_臺長楊戟告訴本刊記者。

1982年，在距離德令哈市30公里處海拔3200米的一片戈壁灘上，紫金山天文臺青海觀測站開始動工。青海觀測站是一個近20人的天文觀測站，而1998年之前，一年運行的費用僅30萬，設備壞了沒錢修，基本觀測無法保障?！爱敃r整個青海觀測站的運行費用，全部加起來，還比不上國外運行一架望遠鏡一個人的人工費用。再加上設備運行中涉及的材料器件需要進口，就更難投入基本的服務支撐了?！睏铌f。

1998年，紫金山天文臺為青海觀測站增加了100萬元的投入，互聯網系統建了起來，青海觀測站才算真正發揮作用。幾年后，楊戟帶領紫臺科研團隊自制了一套3毫米多譜線系統，更新了安裝在射電望遠鏡上的探測器。

珍貴的100萬元投入，來自國務院支持下的中國科學院“知識創新工程”。1998年，按照財政部的要求，進入“知識創新工程”試點的骨干科研人員，大概能夠達到人均十萬元的科研經費支持?！斑@在當時真是很大一筆錢?！睏铌袊@。

當時紫金山天文臺的科研人員一年的科研經費不足5000元，依靠這樣的投入力度去趕超“世界天文界先進科研水平”，在很多人眼里成了笑話。1992年碩士畢業進入紫金山天文臺工作的研究員常進告訴本刊記者，當時的工資是每月200元，在整個上世紀90年代，“我去菜場買蔬菜都覺得太貴”。

改革開放的最初十年已經積累起相當的財富，而那時對基礎科研領域的投入卻滯后了一步。世紀之交，科研領域投入明顯增多，投入增多則明顯帶來科研實力的增長。

在國際天文學界，發現小行星的能力是國家天文觀測能力的重要標志之一。負責小行星觀測工作的紫金山天文臺研究員趙海濱告訴本刊記者，為及時搜索出對地球存在潛在威脅的近地天體，2006年紫金山天文臺投入使用中國第一臺搜索小行星的近地天體望遠鏡。該望遠鏡一年的運行費在100多萬，試運行四年間發現的小行星數量超過1000個，其中100多個被精確定軌，獲得永久編號。

如今，紫金山天文臺在中國的不同方向，分別建設了位于青海、江蘇、山東、黑龍江、云南等地的6個觀測站，南極天文臺也在籌建之中。

海拔4093米的冰穹A是南極內陸冰蓋最高點，被稱為“不可接近之極”。也是目前地球上已知的天文觀測條件最好之處。2006年12月，中國南極天文中心在紫金山天文臺成立，目前已搭建起的南極天文科考支撐平臺，安裝了小型光學天文觀測望遠鏡陣等設備?！艾F在放在平臺上的設備是小型的，探探路，為將來選址做準備?！睏铌f。

南極大陸是國際天文科研的前線，近年，世界各天文大國紛紛出臺和實施南極天文望遠鏡計劃。楊戟稱，“南極天文臺大科學裝置”項目將在“十二五”期間拉開序幕，具體是建立一臺5米口徑的太赫茲望遠鏡，以及一臺2. 5米的光學/紅外望遠鏡，以此為主體構成南極天文臺的主設備。

當下，楊戟正負責“南極天文臺”的總體方案設計，“主體望遠鏡已設計兩年之久，建成后中國在地面天文觀測領域的能力將有新突破，” 像當年去青海建觀測站一樣，他對南極天文臺的未來有著無法言表的熱情。

有望在暗物質探測上參與國際競爭

暗物質探測是當代國際天文界最前沿的課題之一，并在世界范圍內形成競爭，近日，丁肇中團隊在美國高調宣布，已發現暗物質候選體。

鮮為人知的是，中國有望于2015年發射第一顆專門探測暗物質的衛星，紫金山天文臺正在緊鑼密鼓地為其研制探測器，負責探測器設計的首席科學家、紫金山天文臺空間天文實驗室主任常進向本刊記者透露，目前探測器的研制，已轉入工程樣機階段。這個消息對于正在為紫金山失去觀測功能感到遺憾的天文愛好者們無疑是個好消息。

事實上，早在1998年，常進就萌發了探測暗物質的想法，但事情的難點還是資金上。暗物質探測耗資巨大，以丁肇中團隊為例，其所使用的阿爾法磁譜儀2號（ AMS 02）于2011年被送入美國太空，是目前靈敏度最高，也是最復雜的一臺暗物質探測設備，其價值高達20億美元。

“尋找簡單方法觀測暗物質”是常進當時的唯一選擇。2000年，常進參與國際項目合作期間，發現美國合作伙伴在南極設置了熱氣球望遠鏡，多番詳談后，合作伙伴被常進說服，同意共同利用南極的儀器。

“當時美國人在南極的這套設備價值1000多萬美元，放飛一次熱氣球望遠鏡，運行費約100萬美元，一共放了3次。這筆費用對當時國內的科研機構是難以承受的?！?/p>

實驗過后，又歷經8年探索，常進在美國的《自然》雜志發表關于“高能電子在高能段存在超”的論文，其中提出“超”可能由暗物質帶來。當年歐洲、美國天文界將此發現作為天文界年度十大進展。歐洲PAMELA負載衛星發射升空后，基本證實了這一發現。

論文發表后，暗物質探測衛星的發射成了關鍵。紫金山天文臺從2002年始，建議科技部研制“暗物質探測器”。到2010年，中科院最終同意。

同意的背后，是中科院借助“創新2020工程”的投入，啟動了“空間科學戰略性先導科技專項等”，投入規模在幾十億元左右，重點包括4顆衛星的發射，其中一顆是專門探測暗物質的衛星，這顆衛星正是紫金山天文臺的大夢想。

2010年，在“創新2020工程”的支持下，紫金山天文臺進入暗物質探測器技術準備階段，中科院450萬元的撥款也很快到位。眼下，探測器原理樣機已經拿去歐洲測試過，關鍵技術驗證基本完成。2013年4月將轉入工程樣機階段。

紫金山天文臺在暗物質探測上的投入與丁肇中團隊相比仍相去甚遠，但是，在常進看來，“投入的資金總算可以讓科研人員集中力量攻克世界級的前沿課題了。”