南极冰盖之巔将装首台巡天望远镜
来自中国科学院南京天文光学技术研究所的杜福嘉、李正阳、张毅和来自中国科学院国家天文台的胡义,是此次南极巡天望远镜AST3安装任务的现场执行人。他们将在冰穹A地区完成这台大型天文仪器的安装和调试。
南极巡天望远镜AST3是我国自主研发的首台全自动无人值守望远镜。其主镜直径68厘米,有效观测口径50厘米,分辨率为1个角秒,装备有目前世界上最大的单片电荷耦合器件,可一次观测9个太阳大小的天区,24小时即可覆盖整个天空,观测数据现场储存,部分实时传回国内。
被喻为“冰盖之巅”的南极内陆冰穹A地区,拥有优越的天文观测环境。在地球上的其他地区,地面以上几百米乃至几公里的地方,大气都存在着明显的抖动,典型的生活经验是天空上的星星经常会“眨眼睛”,对天文观测来说,这很不利。而在冰穹A,大气抖动基本集中在地面以上十几米的空间,在此之上大气变得十分稳定,只要把天文望远镜架射在距地面十几米高的地方,基本可摆脱大气抖动的干扰。
除了稳定,这里的大气非常稀薄、透明,可以说是一个“准空间”的环境。
冰穹A的异常干燥环境也有利于进行在地球上其他地方难以进行的太赫兹波段观测。在其他地方,大气中的水分子吸收外来的电磁波,特别是太赫兹波段。
有关人士表示,南极巡天望远镜AST3的加盟,将有望在超新星、太阳系外行星及瞬变源等诸多前沿课题上取得重要观测成果。
钻探最古老冰芯 寻求气候变化“密码”
李院生告诉记者,此次南极科考的一项重要任务是,在南极昆仑站完成120米的深冰芯导向孔的钻探工作,为明年开始深冰芯钻探做准备。
位于东南极冰盖中心的冰穹A距离南极各个海岸的距离都很远且大致相等,来自各个方向的水汽都有可能到达冰穹A,因此该地区的冰芯是周边所有海洋水汽共同作用产生的结果,在这里能够观测到在地球其他地区无法观测到的代表全球特征的气候环境变化信息;通过研究万年“冰芯”内的颗粒物质,科学家们可还原当年冰芯形成时的气候条件。冰穹A又是内陆制高点,累积的冰雪估计达到100万至150万年。而目前人类在南极地区获得的世界最古老的气候记录是80万年,因此,冰穹A的深冰芯研究对全球气候变化有着特殊意义。
李院生表示,希望通过研究不同年代的冰芯,为寻找当前气候变迁规律提供线索。
南大洋调查项目多 多学科大洋综合考察成特色
南极半岛是南极大陆最大、向北伸入海洋最远(南纬63°)的大半岛,该地区气候相对温暖,同时也是近百年来南极地区气候、环境变化最为显著的地区,其冰架的快速崩塌和解体已给全球海洋与气候变化带来了深刻影响;与此同时,南极半岛地区无冰区面积较大,陆架和陆坡较为宽广,磷虾等生物资源丰富,油气、天然气水化合物及固体矿产资源等潜力大,不仅科学考察意义突出,而且也相对易开展较大规模的海洋综合考察,是我国南极海洋综合考察的理想试点区域。这也是当前国际上对南大洋科学考察项目最多、最为集中、投入最大的海区。但我国对南极半岛附近海域的调查只有3次。2010年,国家海洋局极地考察办公室组织推出的“南北极环境综合考察专项”获得国家批准。这次是南北极环境综合考察专项实施以来的试点航次。
按照计划,本航次将在传统南大洋考察的基础上,在南极半岛海域开展多学科大洋综合考察,在普里兹湾开展以锚系潜标为主的物理海洋和海洋地球物理考察。
“与以往相比,今年调查项目多,除了常规调查,还扩大了调查海域。”大洋队队长矫玉田告诉记者,今年大洋队阵容可谓豪华,24名队员创下近几年之最。此外,这次大洋队将在南大洋布放4套潜标,这也是历年最多的一次。“这将增加对海洋的长期观测能力,有利于连续研究海洋温盐流变化。”矫玉田说,“这是获取数据的重要航次。”