中國“雪龍?zhí)枴钡?2次南極科考隊(duì)將盡力修復(fù)清華南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2

2015年11月7日中國“雪龍?zhí)枴睒O地科學(xué)考察船于上海順利啟航，近日經(jīng)停澳大利亞Fremantle港（位于Perth西南19km）各類必備物資補(bǔ)給之后，將繼續(xù)開赴南極洲進(jìn)行中國第32次科學(xué)考察.“雪龍?zhí)枴贝诵羞€將同時(shí)協(xié)助澳大利亞將貨物從Fremantle運(yùn)送至位于南極洲萬賽訥灣（Vincennes Bay）的澳洲永久考察站 Casey Station.11月28日晚間，“雪龍?zhí)枴币呀?jīng)成功穿越以風(fēng)強(qiáng)浪高流急險(xiǎn)象環(huán)生著稱的西風(fēng)帶（緯度40度至60度之間），安抵南極浮冰區(qū)，正在繼續(xù)朝南極中山站挺進(jìn).2014年11月18日下午，在澳大利亞塔斯馬尼亞州（Tasmania）首府霍巴特（Hobart）訪問的中國國家主席習(xí)近平在澳大利亞總理阿博特（Tony Abbott）陪同下，視察了當(dāng)時(shí)正在當(dāng)?shù)馗劭谶M(jìn)行物資補(bǔ)給的“雪龍?zhí)枴笨茖W(xué)考察船，慰問了中國第31屆南極科學(xué)考察隊(duì)全體成員.

這回中國第32次科考出征在南極洲冰穹A（Dome A；海拔4000m以上）的主要天文儀器任務(wù)是盡全力修復(fù)自2015年初安裝以來一直未能正常運(yùn)行的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡AST3-2（曾在中國東北黑龍江省漠河縣測試運(yùn)行過）.清華大學(xué)斥資修建“南極巡天望遠(yuǎn)鏡”AST3-2（Antarctic Survey Telescopes）.清華大學(xué)、中國南極天文中心、中國科學(xué)院國家天文臺三方合作簽字儀式于2011年3月16日在清華大學(xué)物理系舉行，委托中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制造安裝運(yùn)行AST3-2.AST3-2主鏡口徑為68cm，有效通光口徑為50cm，具備指向跟蹤和自動調(diào)焦等功能，配備的單片CCD相機(jī)像素達(dá)1億.2014年10月30日AST3-2由中國第31屆南極科學(xué)考察隊(duì)從上海啟程攜帶前往南極冰穹A.目前對AST3-2儀器故障的初步判斷包括供給觀測窗口自動去霧除霜的能源裝置未能在整體設(shè)備重啟后正常工作和遠(yuǎn)程控制望遠(yuǎn)鏡指向在若干特定方位上有異常現(xiàn)象.現(xiàn)在計(jì)劃于2016年1月在南極冰穹A就地整體替換相關(guān)部件，帶回南京后認(rèn)真核查檢驗(yàn)被取代部件；另一項(xiàng)極為重要的挑戰(zhàn)性任務(wù)是在當(dāng)?shù)卮_保長于一年時(shí)間的整體設(shè)備能源供給.

成立于南京紫金山天文臺的中國南極天文中心在近若干年內(nèi)準(zhǔn)備在中國南極天文臺（南緯80°25′01″，東經(jīng)77°06′58″，海拔 4087m）實(shí)施整體AST3項(xiàng)目，計(jì)劃在南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)冰穹A（海拔4093m）西南約7.3km附近區(qū)域安裝3臺有效觀測口徑50cm的大視場折反射巡天望遠(yuǎn)鏡，分辨率為1角秒，配備不同的濾光片，主要用于搜尋銀河系外的超新星爆發(fā)事件，同時(shí)尋找亮度瞬間變化的天體，如災(zāi)變星、星震、微引力透鏡效應(yīng)、系外行星系統(tǒng)等；此外，還將搜尋各類天體變源，包括活動星系核、銀河系內(nèi)的各類變星等.南極天文觀測具有特殊的優(yōu)勢，但就光學(xué)波段觀測而言，南極光卻是無法回避的“極夜光污染”.未來，中國還將在南極昆侖站安裝包括口徑更大的光學(xué)紅外巡天望遠(yuǎn)鏡（KDUST；南極昆侖暗宇宙巡天望遠(yuǎn)鏡）等.中國的首臺全自動無人值守“南極巡天望遠(yuǎn)鏡”AST3-1（2011年10月14日在紫金山天文臺盱眙觀測站調(diào)試成功），2011年10月19日在上海登上“雪龍?zhí)枴睒O地科考船，于2011年11月3日乘“雪龍?zhí)枴备S中國第28次南極科考隊(duì)從天津出發(fā)奔赴南極.AST3-1于2012年初安裝后，工作了一個(gè)多月（700多個(gè)小時(shí)）后便停止運(yùn)行至今.按目前的南極冰穹A設(shè)備修復(fù)工作計(jì)劃安排，在無足夠充分能源供給的情況下，在2017年春之前，AST3-1和改造升級后的CSTAR都仍然無法長期操作運(yùn)行.

南極的與空間的實(shí)驗(yàn)儀器項(xiàng)目的實(shí)施困難程度相當(dāng)，極地條件非常特殊，須從長計(jì)議，亟需大體積超低溫制冷空間可調(diào)并設(shè)有透射窗口的實(shí)驗(yàn)測試裝置環(huán)境.各種空間實(shí)驗(yàn)儀器同樣需要此類空間可調(diào)測試裝置環(huán)境來檢測超低溫時(shí)不同大小的設(shè)備性能.此次在南極冰穹A修復(fù)清華“南極巡天望遠(yuǎn)鏡”AST3-2任務(wù)非常艱巨，工作壓力大，僅有兩名工作人員（南京天文光學(xué)技術(shù)研究所和天津大學(xué)）戮力并肩協(xié)作，在大氣稀薄高海拔低氣壓缺氧氣寒冷異常的極地條件下，實(shí)際可工作時(shí)間只有20幾天.清華大學(xué)的全自動無人值守南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2能否在2016年絕地逢生，持續(xù)長時(shí)間穩(wěn)定正常運(yùn)行，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存！