青海省德令哈市以東35公里海拔3200米的戈壁灘上，一只巨大的白色“高爾夫球”聳立在光禿禿的群山之間，里面包裹著一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，日夜不停地巡視著璀璨星河，要描繪出一幅壯闊而精細(xì)的銀河畫卷。

30多年前，21米高的白色圓頂剛剛立起時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去也很像一座巨大的蒙古包。附近的蒙古族牧民很好奇，騎著馬或駱駝來(lái)看個(gè)究竟。

“他們總把這里跟氣象臺(tái)搞混，常有人打電話來(lái)問天氣。我們就告訴他們，我們是看星星的。”已在紫金山天文臺(tái)青海觀測(cè)站工作36年的高級(jí)工程師龐興海說(shuō)。

這個(gè)觀測(cè)站內(nèi)的13.7米毫米波射電望遠(yuǎn)鏡是中國(guó)唯一一臺(tái)工作在毫米波段的大型射電天文觀測(cè)設(shè)備，為一系列重大科學(xué)項(xiàng)目提供觀測(cè)支持，并向全球天文學(xué)家開放使用。

13.7米毫米波射電望遠(yuǎn)鏡

觀測(cè)站首席科學(xué)家徐燁介紹，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡主要針對(duì)銀河系內(nèi)分子云與恒星形成、行星狀星云、恒星晚期演化、星際介質(zhì)物理、星際分子譜線巡天等天文和天體物理前沿領(lǐng)域開展觀測(cè)研究。

他說(shuō)，這里氣候干燥，水汽含量低，是亞洲最好的毫米波射電天文觀測(cè)站址。目前，觀測(cè)站建設(shè)了從射電到光學(xué)各個(gè)波段天文設(shè)備，并成為世界首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”的地面站之一。

守望星辰

13.7米毫米波射電望遠(yuǎn)鏡于20世紀(jì)80年代建設(shè)，1990年投入使用。為觀測(cè)浩瀚宇宙，幾代科研工作者堅(jiān)守在自然環(huán)境惡劣的高原戈壁。

在這里工作了18年的觀測(cè)站副站長(zhǎng)巨秉剛說(shuō)：“以前從德令哈市到觀測(cè)站路況特別差，每天上班都要在路上顛簸兩三個(gè)小時(shí)。我們吃的水是地下打上來(lái)的，我剛來(lái)時(shí)因?yàn)樗�質(zhì)特別硬經(jīng)常鬧肚子。這里海拔高、氣候干燥，容易流鼻血，嘴唇干裂，晚上睡不好覺。”

“我們的任務(wù)是保證望遠(yuǎn)鏡的順利運(yùn)行，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，哪怕是半夜也要馬上趕來(lái)?yè)屝蕖?rdquo;巨秉剛說(shuō)。

徐燁說(shuō)，冬天是重要的觀測(cè)期，觀測(cè)站春節(jié)從來(lái)不休假。望遠(yuǎn)鏡核心探測(cè)器工作在零下269攝氏度左右。如果停機(jī)再重新開機(jī)，要經(jīng)歷抽真空降溫的過程，非常浪費(fèi)時(shí)間，還可能發(fā)生故障。因而每年除了7、8月，望遠(yuǎn)鏡要連續(xù)運(yùn)行10個(gè)月。

冬季的紫金山天文臺(tái)青海觀測(cè)站

即使是在望遠(yuǎn)鏡停機(jī)的夏季，觀測(cè)站的工作人員也并不輕松。

“望遠(yuǎn)鏡天線是鋁板拼起來(lái)的，經(jīng)過一個(gè)觀測(cè)季的熱脹冷縮會(huì)發(fā)生變形，就像是人眼出現(xiàn)近視，因而每年夏季都要檢修。”巨秉剛說(shuō)。

他說(shuō)，剛來(lái)這里時(shí)覺得很荒涼，生活枯燥。時(shí)間長(zhǎng)了，卻慢慢喜歡上這里，這個(gè)工作讓人心靜，晚上天好的時(shí)候會(huì)跑到外面仰望滿天繁星。

55歲的龐興海原本的理想是當(dāng)醫(yī)生或軍人。1982年高考差了幾分沒考上，就被招到這里來(lái)工作。

他回憶說(shuō)，那時(shí)內(nèi)地來(lái)建設(shè)望遠(yuǎn)鏡的工人一邊干活一邊吸氧。車子行駛在路上塵土飛揚(yáng)，坐在車?yán)锏娜藵M身灰土。

工作36年后，準(zhǔn)備退休的龐興海對(duì)這里很留戀。“一些重要的天文發(fā)現(xiàn)是通過這個(gè)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的，這其中也有我的一份貢獻(xiàn)。”

戈壁灘上的紫金山天文臺(tái)青海觀測(cè)站

李振強(qiáng)2006年大學(xué)畢業(yè)來(lái)觀測(cè)站工作時(shí)，對(duì)這里的水質(zhì)不適應(yīng)，加上熬夜，頭發(fā)掉得厲害。“每次洗完頭后，一盆水黑黑的，一年頭發(fā)掉了一半。”

2007年他考上了紫金山天文臺(tái)的研究生，但是在江蘇學(xué)習(xí)兩年后，他還是選擇回到高原工作。

他說(shuō)不清是望遠(yuǎn)鏡離不開他，還是他離不開望遠(yuǎn)鏡。“我覺得能從數(shù)據(jù)里發(fā)現(xiàn)有意思的東西就很有成就感。”

為銀河畫像

在這樣艱苦的環(huán)境中，中國(guó)的天文學(xué)家正在實(shí)施一項(xiàng)宏大而富有詩(shī)意的工程：為浩如煙海的銀河畫像。

由紫金山天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)楊戟領(lǐng)導(dǎo)的“銀河畫卷”工程于2011年11月正式啟動(dòng)，這是13.7米毫米波射電望遠(yuǎn)鏡建成以來(lái)規(guī)模最大的項(xiàng)目。

銀河系是太空中科學(xué)家最感興趣的區(qū)域，因?yàn)檫@里恒星眾多，各種氣體豐富。各國(guó)科學(xué)家已對(duì)銀河系進(jìn)行了多方位的觀測(cè)，但得到的數(shù)據(jù)大多是碎片式的。

銀河下的13.7米毫米波射電望遠(yuǎn)鏡

徐燁說(shuō)，銀河系里有什么樣的結(jié)構(gòu)?恒星是怎么形成的?恒星如何分布?恒星和恒星之間有什么?這些都還是未解之謎。“銀河畫卷”計(jì)劃，就是希望探知銀河系中分子云的分布、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)等，繪制出一幅相對(duì)完整的銀河結(jié)構(gòu)圖。“這一工程將改變我們對(duì)銀河系的認(rèn)識(shí)。”

觀測(cè)人員每觀測(cè)完一個(gè)天區(qū)，就在辦公室一面墻上的圖表里畫一個(gè)小方格，現(xiàn)在這張圖已經(jīng)密密麻麻畫了6000多塊小方格，也意味著這項(xiàng)浩大工程已完成60%。

“預(yù)計(jì)再過五年，我們就能把整個(gè)銀河系觀測(cè)完成。”徐燁說(shuō)，“我們可以觀測(cè)到三種分子譜線，這就好比如果光用眼睛只能看到雞蛋的外殼，而通過三種譜線，我們可以看清雞蛋的蛋皮、蛋清和蛋黃。此外，分子譜線中含有速度的信息，由此我們可得知天體是朝向我們運(yùn)動(dòng)還是遠(yuǎn)離我們。”

他說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目能得以開展，是因?yàn)橥�遠(yuǎn)鏡上安裝了多波束接收機(jī)，相當(dāng)于同時(shí)使用9臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)范圍更寬，效率更高，讓望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)能力提升了50多倍。

紫金山天文臺(tái)未來(lái)計(jì)劃在望遠(yuǎn)鏡上安裝100多個(gè)波束的接收機(jī)，對(duì)整個(gè)天空開展觀測(cè)。此外，還將推動(dòng)建造國(guó)際一流的60米亞毫米波射電望遠(yuǎn)鏡，可探尋130多億光年外的宇宙邊緣。

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