在這里,仰望更璀璨的星空(逐夢)
一
他的眼睛閃著光,閃動著來自青藏高原冷湖小鎮(zhèn)的獨(dú)特光芒。
鄧?yán)畈?,中國科學(xué)院國家天文臺研究員、西華師范大學(xué)天文系主任。只要一提起冷湖,他眼中仿佛立刻流光溢彩。
2022年4月6日,鄧?yán)畈旁趪姨煳呐_作了一場學(xué)術(shù)報(bào)告,通過在線直播,向全世界深情講述了“發(fā)現(xiàn)冷湖”的曲折故事。4月12日,經(jīng)國際小行星委員會批準(zhǔn),國際編號592710號的小行星被正式命名為“冷湖星”。
在此之前的2021年8月18日,國際科學(xué)期刊《自然》發(fā)布了一項(xiàng)中國科研團(tuán)隊(duì)的重大發(fā)現(xiàn)——在青海冷湖地區(qū),發(fā)現(xiàn)一個(gè)高質(zhì)量的光學(xué)天文臺址,可以比肩國際一流大型天文臺。這一發(fā)現(xiàn)由鄧?yán)畈蓬I(lǐng)銜的冷湖地區(qū)光學(xué)天文臺選址團(tuán)隊(duì)完成,成員包括中國科學(xué)院國家天文臺、中國科學(xué)院大學(xué)、西華師范大學(xué)、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學(xué)院紫金山天文臺青海觀測站等單位研究人員。
這是一個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)——它不僅為我國大型光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡找到了“安家”的理想場所,更為世界光學(xué)天文發(fā)展提供了極為稀缺的寶貴資源。
冷湖,一個(gè)仰望星空的好地方。那里聚集著一群追星星的人。
二
冷湖到底在哪里?鄧?yán)畈庞幸粋€(gè)生動的描述:從青海西寧出發(fā),過了日月山,過了青海湖,再過了德令哈,一路向西,再向西……如果撲入眼簾的是大漠戈壁,沿途看不到人煙,那個(gè)時(shí)候冷湖就快要到了。
在西華師范大學(xué)天文系辦公室,鄧?yán)畈糯蜷_手機(jī),給我看冷湖的視頻監(jiān)控連線,興奮地解說道:“在柴達(dá)木盆地西北邊沿,戈壁中有一個(gè)小鎮(zhèn),那就是冷湖。”冷湖鎮(zhèn)東邊是蜿蜒的賽什騰山,在海拔4200米的一片高地上,就是正在建設(shè)的冷湖天文觀測基地核心區(qū)。“你看視頻里的這兩個(gè)大圓球,就是兩個(gè)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目?!表樦?yán)畈潘福铱吹交液稚纳介g平地上,屹立著兩個(gè)銀白色的大球體,在夕陽映照下熠熠生輝。遠(yuǎn)處幾個(gè)削平的山頭上還有一些建筑物正在施工。夕陽正在西沉,燦爛的夜空就要降臨。
入夜,賽什騰山靜靜地矗立著,夜空純凈如水,一顆顆晶瑩的星星點(diǎn)綴在藍(lán)色的天幕上,仿佛一伸手就可以摘下來。“看吧,太美了,我是看一次激動一次?!编?yán)畈诺难劾?,又開始閃爍光芒。
光學(xué)天文臺址是稀缺資源。放眼全球,國際公認(rèn)的最佳臺址只有智利北部山區(qū)、美國夏威夷莫那卡亞峰等屈指可數(shù)的幾處。還有絕佳的南極內(nèi)陸冰穹地區(qū),只是因?yàn)闂l件尚不成熟,沒有大力開發(fā)?,F(xiàn)在,這個(gè)榜單將寫上“中國冷湖”的名字,這叫鄧?yán)畈湃绾尾患樱?/p>
幾天后再次聯(lián)系鄧?yán)畈牛f正在查看到敦煌的航班信息,準(zhǔn)備從那里中轉(zhuǎn)前往冷湖天文觀測基地。確切的地址是:青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖鎮(zhèn)賽什騰山C區(qū)。
在鄧?yán)畈趴蒲袌F(tuán)隊(duì)到來之前,冷湖的賽什騰山區(qū)還是一片原始的處女地。
三
在追尋星光的道路上,鄧?yán)畈判凶咔嗖馗咴延卸嗄?。但和青藏高原的冷湖相遇,則純屬偶然。確切地說,是一次挫折,讓鄧?yán)畈趴蒲袌F(tuán)隊(duì)把目光轉(zhuǎn)向了冷湖。
時(shí)間追溯到2017年。當(dāng)時(shí)正在青海省海西州州府德令哈市從事科研工作的鄧?yán)畈牛龅揭粋€(gè)急需解決的問題。
這個(gè)科研項(xiàng)目叫“SONG計(jì)劃”,是中國科學(xué)院國家天文臺參與的一個(gè)國際合作項(xiàng)目。西華師范大學(xué)與國家天文臺合作的50BiN望遠(yuǎn)鏡,作為“SONG計(jì)劃”的子項(xiàng)目,參與了這項(xiàng)國際合作任務(wù)。
這是一次浪漫的合作——在全球不同經(jīng)度安裝多臺光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)一個(gè)地方進(jìn)入白晝無法看到星星時(shí),另一個(gè)地方又進(jìn)入了繁星滿天的黑夜。通過不舍晝夜接力觀測,實(shí)現(xiàn)了人類連續(xù)24小時(shí)不間斷觀測浩瀚星空的目標(biāo)。
“SONG計(jì)劃”是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目,光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是人類最早發(fā)明的一類望遠(yuǎn)鏡。另一種望遠(yuǎn)鏡——射電望遠(yuǎn)鏡,則主要接收天體射電波段輻射。兩種望遠(yuǎn)鏡工作原理不同,肩負(fù)的使命一樣,都是人類“問天”的利器。
要找到安裝“SONG計(jì)劃”光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的絕佳位置,并非易事。經(jīng)過幾年尋覓,50BiN望遠(yuǎn)鏡和另一臺“SONG計(jì)劃”1米望遠(yuǎn)鏡暫時(shí)“借住”在位于德令哈市的紫金山天文臺青海觀測站。但由于這里靠近城市,隨著德令哈快速發(fā)展,到了2017年,城市燈光開始影響到光學(xué)望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行,觀測工作一時(shí)陷入了困境。
“在遠(yuǎn)離城市的地方,一定要找到一流的光學(xué)天文臺址!”鄧?yán)畈虐蛋迪露Q心。
這也是鄧?yán)畈哦嗄陙淼膲粝?。?964年出生于四川安岳,青年時(shí)期先后求學(xué)于四川大學(xué)和中科院紫金山天文臺,還到意大利帕多瓦天文臺進(jìn)行博士后研究。他考察過國內(nèi)外眾多重要天文臺,發(fā)現(xiàn)世界上一流的光學(xué)天文臺址,多在西半球。如果在中國能夠找到安放光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的絕佳地點(diǎn),對整個(gè)東半球來說都意義非凡。
我國天文學(xué)家多年來致力于為大口徑光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡選址,并且形成了一個(gè)共識:走出現(xiàn)有的光學(xué)天文臺,走向高原,走向人跡罕至的地域。
從云南姚安,到西藏阿里,再到新疆慕士塔格峰……這是一條追星星的路,鄧?yán)畈旁谮s路,天文界同行都在趕路。
2017年,就在鄧?yán)畈艦槌鞘袩艄馑_時(shí),海西州的冷湖行政委員會(后來調(diào)整建制為冷湖鎮(zhèn))時(shí)任副主任田才讓,敲開了鄧?yán)畈诺拈T——冷湖的星空非常漂亮,那里或許適合建設(shè)天文觀測臺。
這是一個(gè)轉(zhuǎn)機(jī),也由此讓寂寂無聞的冷湖走到了世界前臺。
四
冷湖,是一個(gè)富有傳奇色彩的地方。
據(jù)說當(dāng)年地質(zhì)隊(duì)來到柴達(dá)木盆地考察,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)無名湖泊,因?yàn)楹畞碜赃h(yuǎn)處的冰川,就直呼其為“冷湖”。地質(zhì)隊(duì)在這里發(fā)現(xiàn)了石油,并在上世紀(jì)五六十年代迅速掀起了冷湖石油會戰(zhàn)。后來,隨著這里的石油資源逐漸枯竭,熱鬧的冷湖再度回歸冷清。
冷湖不甘寂寞!
這里不僅有美麗的星空,還有獨(dú)具特色的風(fēng)蝕地貌。當(dāng)?shù)叵MM(jìn)天文觀測項(xiàng)目,以此作為冷湖發(fā)展的契機(jī)。
冷湖能行嗎?鄧?yán)畈抛畛跏仟q豫的。
事實(shí)上,冷湖很早就進(jìn)入了我國天文選址的視野范圍。這里除了夜空晴朗和日照充沛之外,還具有相對較好的交通條件。不過有一點(diǎn)讓人不放心,那就是這里毗鄰塔克拉瑪干沙漠,大面積的風(fēng)蝕地貌足以證明此處風(fēng)沙的威力。因此,冷湖多年來都被排除在選址名單之外。
那時(shí),鄧?yán)畈胚€沒有去過冷湖。他查閱資料,發(fā)現(xiàn)多年來對冷湖的結(jié)論,缺乏實(shí)地考察的支撐。
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?!崩浜x址的論文一定要寫在大地上。
2017年10月,鄧?yán)畈趴蒲袌F(tuán)隊(duì)一行人來到了冷湖。這是天文學(xué)家以選址為目的第一次踏足冷湖。
“那天,我們一行人開著越野車,穿越一大片荒原,傍晚抵達(dá)冷湖鎮(zhèn)東邊的賽什騰山。我們在山腳靜靜等待,直到星星撒滿了天空。”鄧?yán)畈胖v起和冷湖最初的相遇,興奮和喜悅寫在臉上。
星空是那樣耀眼。賽什騰山高高隆起,從山腳到山頂?shù)穆洳钣?000米以上,最高峰海拔4576米。鄧?yán)畈磐ㄟ^實(shí)地考察和科學(xué)分析,初步排除了對風(fēng)沙的顧慮。簡單地說,即使沙塵在柴達(dá)木盆地奔跑,也跑不到高高的賽什騰山上去。
然而,新的顧慮又爬上心頭。冷湖現(xiàn)在很冷清,等到光學(xué)天文觀測基地建立起來,冷湖的名氣大了,看星星的人必將紛至沓來。周邊地區(qū)熱鬧起來,亮化程度勢必對天文觀測產(chǎn)生致命影響。
冷湖拿出了誠意:規(guī)劃“暗夜保護(hù)區(qū)”,確保光學(xué)天文觀測不會受到干擾。
打消了顧慮,鄧?yán)畈判睦镆幌伦恿撂昧恕?/p>
運(yùn)用衛(wèi)星遙感技術(shù),一遍又一遍巡山,鄧?yán)畈趴蒲袌F(tuán)隊(duì)最終將選址范圍縮小至海拔4200米的一片高地上。
國家天文臺、紫金山天文臺、西華師范大學(xué)和海西州政府共同攜手,在此地進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集和分析。青海省科技廳、海西州氣象局等眾多單位予以支持。冷湖地區(qū)光學(xué)天文臺選址工作,就這樣啟動了。
五
賽什騰意為“突?!被颉坝X醒”?!巴回!笨尚稳萆街?,而“覺醒”是要喚醒這一座沉睡的大山嗎?
從山腳往上放眼望去,到處是溝壑縱橫的裸露山體,找不到哪怕一條羊腸小道。選址團(tuán)隊(duì)在山下安營扎寨,建起臨時(shí)觀測點(diǎn),等待當(dāng)?shù)卮蛲ㄉ仙降暮喴坠贰?/p>
回憶起選址早期的工作,西華師范大學(xué)天文系青年教師閆正洲感慨萬千:“從冷湖鎮(zhèn)前往山腳,抬頭望是荒涼的賽什騰山,環(huán)顧左右是荒涼的戈壁,每天最難挨的就是孤獨(dú)?!?/p>
2018年3月,中國科學(xué)院國家天文臺楊帆博士應(yīng)鄧?yán)畈胖?,從北京前往冷湖加盟選址團(tuán)隊(duì)。“一路上車子顛簸得厲害,放眼看去荒無人煙,擔(dān)心能不能找到回去的路。”看到荒野里停放著一輛“保溫車”,一問才知道,那就是臨時(shí)觀測點(diǎn)。車頂上是氣象站,車子周邊有太陽能電池板,車子里面安放著各種監(jiān)測設(shè)備,楊帆知道這就是自己新的工作崗位了。
大家都盼著早點(diǎn)打通上山的路,但是在賽什騰山這種巖石山體上修路,無異于鑿山刻石,工程進(jìn)度非常緩慢。
2018年5月,在海西州政府協(xié)調(diào)下,選址團(tuán)隊(duì)得以搭乘直升機(jī)上山,鄧?yán)畈诺谝淮握旧狭速愂豺v山。當(dāng)天一起上山的,還有田才讓和一名道路設(shè)計(jì)師。
在這片陌生的山區(qū),鄧?yán)畈庞^察直升機(jī)降落的地方,發(fā)現(xiàn)和衛(wèi)星遙感技術(shù)事先掌握的數(shù)據(jù)信息對不上號。很明顯,直升機(jī)降錯(cuò)了位置。當(dāng)天晚上,撤退到山下的鄧?yán)畈?,緊急退掉了第二天返回北京的機(jī)票,并和直升機(jī)機(jī)長商量再度上山的對策。
第二天,直升機(jī)改變了上山的路線,由山北轉(zhuǎn)到山南向上拉升,并在空中盤旋了40分鐘確認(rèn)目標(biāo),最終鎖定了海拔4200米標(biāo)高點(diǎn)的賽什騰山C區(qū)。這里有呈階梯狀分布的平地,有利于安放望遠(yuǎn)鏡,也讓上山公路有了回旋余地。踩著這一片硬實(shí)的土地,大家心里也踏實(shí)了。他們還從C區(qū)徒步攀上了最高峰A區(qū)。站在海拔4500多米的山頂遠(yuǎn)眺,柴達(dá)木盆地遼闊的荒原一覽無余。
高聳的群峰,脫離了從山腳盆地掠過的風(fēng)沙。分析過去30年的天氣記錄,發(fā)現(xiàn)這里每年的降水量極少,年日照時(shí)間充足,一項(xiàng)項(xiàng)數(shù)據(jù)對于選址團(tuán)隊(duì)來說,堪稱“驚艷”。
在接下來的工作中,選址團(tuán)隊(duì)靠著這架直升機(jī),一趟又一趟把監(jiān)測設(shè)備和基建材料吊運(yùn)上山,最多的一天吊運(yùn)了80趟。各種設(shè)備吊運(yùn)上山后,直升機(jī)撤走了。這時(shí)上山的道路依舊沒有打通,選址團(tuán)隊(duì)的工作人員不得不打著背包,從海拔3000米的山腳爬到海拔4200米的C區(qū)安裝和調(diào)試監(jiān)測設(shè)備。
在連一條小路都沒有的山間攀緣,其難度可想而知。有一次,楊帆和紫金山天文臺青海觀測站的劉其利結(jié)伴上山,在半山腰的一條溝里迷了路,直到天黑也沒有走出溝,當(dāng)晚不得不露宿山間,半夜還被狼的嗥叫聲驚醒。
山上的條件最初也十分艱苦,氣溫最低達(dá)到零下30攝氏度,唯一可以避風(fēng)的地方是存放設(shè)備的小木屋,僅有8平方米。晚上睡覺大家就擠在小木屋里,穿上羽絨服,再鉆進(jìn)睡袋,還得蓋兩三床被子,這樣才能勉強(qiáng)御寒。
爬前人沒有爬過的山,走前人沒有走過的路,這是不平凡的追星之旅。
2019年7月,一條簡易的砂石公路從山腳通到了賽什騰山C區(qū)。這片曾經(jīng)沉寂的土地,逐漸進(jìn)入公眾的視野。
六
冷湖,有資格進(jìn)入世界一流光學(xué)天文臺址的行列嗎?
這,可不由選址團(tuán)隊(duì)自己說了算。為此,冷湖選址團(tuán)隊(duì)將搜集的各種科研數(shù)據(jù),即時(shí)上傳到網(wǎng)上,接受行家里手的評判。
在這些數(shù)據(jù)中,“視寧度”尤為引人關(guān)注。鄧?yán)畈沤忉屨f,視寧度越小,觀測到的天體越穩(wěn)定,星星也不會“眨眼睛”。
2020年12月20日,是一個(gè)值得紀(jì)念的日子。西華師范大學(xué)與國家天文臺合作的50BiN望遠(yuǎn)鏡,從德令哈運(yùn)抵賽什騰山C區(qū),在安裝完成后進(jìn)行了測試觀測。鄧?yán)畈艑⑦@次測試稱為“初光”,即冷湖天文觀測基地的望遠(yuǎn)鏡第一次看天上的目標(biāo)??茖W(xué)圖像顯示,當(dāng)天實(shí)際獲得的視寧度,與選址初期的監(jiān)測數(shù)據(jù)一致。
綜合2018年至2020年三年的監(jiān)測數(shù)據(jù),賽什騰山C區(qū)(4200米標(biāo)高點(diǎn))的視寧度中值,與美國夏威夷莫那卡亞峰相同,比智利北部山區(qū)等地,則要更好。
追求國際一流,是鄧?yán)畈哦嗌倌甑膲粝搿,F(xiàn)在,這個(gè)夢想正在一步步變成現(xiàn)實(shí)。
冷湖這個(gè)遙遠(yuǎn)的青藏高原小鎮(zhèn),越來越受到人們的關(guān)注。多個(gè)高校和科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)和冷湖簽署落地的合作協(xié)議。今年內(nèi),“SONG計(jì)劃”1米望遠(yuǎn)鏡也將正式落戶賽什騰山C區(qū),并將以四川南充一位古代天文學(xué)家的名字命名:落下閎望遠(yuǎn)鏡。
落下閎也是鄧?yán)畈叛瞿降奶煳膶W(xué)家。在西華師范大學(xué)工作期間,鄧?yán)畈哦啻瘟鬟B于南充的落下閎觀星樓,并從落下閎提出“渾天說”、打破“天圓地方”理論的膽識里,找到了敢于超越、敢為人先的科學(xué)品格。
在冷湖,透過落下閎望遠(yuǎn)鏡,看到的是我國光學(xué)天文的璀璨未來。顏 慶 鄧 靜
版式設(shè)計(jì):趙偲汝
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