国家天文台 走进国家天文台兴隆观测基地

走进国家天文台兴隆观测基地

牧夫天文学会世界著名天文台国内巡礼

第一部分

2017年12月1日，在初冬的和煦阳光中，牧夫天文学会会长解仁江先生、天文学会理事沈建伟先生和笔者一行参观了中国科学院国家天文台兴隆观测基地，拉开了世界著名天文台牧夫站巡礼的序幕。

兴隆基地概述

基地位于河北省承德市兴隆县，距北京100多公里，在燕山主峰雾灵山南麓，海拔960米。这里的天文安静和大气透明度都很好，观测条件极佳。每年有240到260个光谱观测夜和100到120个光度观测夜。该基地于1965年首次接受调查，并于1968年投入使用，明年将庆祝其50岁生日。目前拥有9台直径半米以上的大型观测设备和大量其他天文仪器，成为亚洲最大的天文台。谢老师之前来过一百多次，见证了从卑微到完美的过程。

兴隆观测基地全图(图片来自基地官网)

80厘米反射望远镜(TNT)

在基地工作人员的陪同下，我们首先参观了清华大学和国家天文台联合建造的80厘米反射望远镜(TNT)。走进圆形穹顶，即使望远镜被一个防尘罩罩住，其巨大的体积也是相当震撼的，绝不是普通业余爱好者手中直径20厘米的镜子的概念，只是兴隆基地专业装备中的一个小尺寸。

80厘米反射望远镜(TNT)

这台望远镜属于1672年发明的Casse seglin型镜子。与较早出现的牛顿型反射镜相比，它能更好地消除像差，结构更紧凑。现在大部分专业望远镜都是基于这种设计，包括正在建设中的夏威夷30米望远镜(TMT)。

GWAC(地面广角摄像机阵列)

然后，我们来到了位于一个观察平台上的地基广角相机(GWAC)。它由36个广角摄像头组成。它的主要科学目标是监测伽马射线爆发和其他剧烈变化的天体的光学瞬时辐射。在同类型大视场光学巡天工程中处于国际领先地位。其中采用奥地利ASA 0.6m RC望远镜(Ritchey Chrétien系统)，是seglin望远镜的改进光学系统，同时消除球差和彗差。它的主镜和副镜都是双曲面，以发明者的名字命名)，赤道望远镜的转速极快，两秒钟就能完成几十度的移动距离。连大名鼎鼎的谢老师也对它的优异表现羡慕不已，赞不绝口。

杰老师(左)在与作者合影

ASA 0.6米遥控望远镜

伽玛暴是天空中某一方向的伽玛射线强度空在短时间内突然增大，然后迅速减小的现象。人们不是很了解它的本质，但基本可以确定它是宇宙尺度上恒星物体内部的爆炸过程，是宇宙中最剧烈的爆炸。理论上是由于燃料耗尽时一颗巨大恒星的坍缩和爆炸，或者是相邻两颗致密恒星(黑洞或中子星)的合并造成的。伽玛暴短则千分之一秒，长则数小时，可以在短时间内释放出巨大的能量，几分钟内释放的能量相当于数万亿年阳光的总和。伽玛暴是研究早期宇宙和暗能量的重要途径，但我们无法预测这些转瞬即逝的现象会在何时何地发生。有了GWAC的众多广角镜头，将会形成一个重围。一旦捕捉到伽马风暴的线索，RC望远镜就会自动快速移动到目标处进行观察记录。因此，GWAC是人类揭示宇宙奥秘的利器。

60/90厘米施密特望远镜

然后，我们参观了兴隆基地设备的绝对元老——60/90cm施密特望远镜，由著名的光学之家JENA ZEISS工厂生产，1963年通过易货贸易从当时的民主德国进口。历经50多年沧桑，至今仍在使用。它已用于开展国际多色天空调查(BATC天空调查)和小行星天空调查项目，视野广、精度高、样本量大，每年都产生大量成果。

这种折叠式反射望远镜是由德国的俄国人施密特于1930年发明的。它采用高阶非球面作为校正镜，可以兼顾折射和反射望远镜的优点。

看着这位苍老苍劲的观察英雄，尤其是巨大镜筒底部覆盖的整块纯牛皮，以及充满岁月痕迹的精准可靠的控制仪，让人不禁肃然起敬德国工业的优秀传统。与此同时，忆及中国刚刚走出三年困难时期的阴影，国家拿出大量珍贵的农产品来换取这台国际领先的望远镜，创始领导人追求自己的基础科学和前沿科学的坚定意志也猛烈地冲击着我们的心灵。

60/90厘米施密特望远镜

随着太阳下山，美丽的金星照耀在地平线上。令作者惊讶的是，陪同我们的天文学家对这个场景空很熟悉，却不知道它的名字和起因。作者窃喜天文学家专事事业，但真的不一定知道太多星座和亮星，对一些天象也不是很了解。所谓尺有长短，我们天文爱好者的优势在于“广”。

车站历史展厅

我们来到了中央大楼的车站历史展厅。2010年，杰先生应邀主持这里的设计工作，亲自撰写了说明文字。一进门，迎接你的是国家天文台站分布图和天文望远镜发展史展板，内容丰富，信息量大。博物馆展示了基地建立初期天文学家使用的仪器。其中一种设备可以比较同一天不同时间拍摄的星图，非常引人注目。用来发现彗星、小行星等天体。只看了一会就有点晕。当年的天文学家日复一日地盯着它。相对于片子上密集的黑点，很难想象有多无聊，有多辛苦。如果不是对天文学的热爱，是无法坚持下去的。

天文望远镜发展史(部分)

星像胶片比较仪

天文学家的工作

我们来到2.16米望远镜的观测室，我们在那里执行观测任务，我们有机会近距离观察天文学家的工作情况。在这个唯一温暖的房间里，面对着无数的监视器和仪器，他们不断的修改校对着各种观察参数，度过不眠之夜。天文工作注定孤独而寒冷。方便面和饼干散落在工作台上，往往几个月不下山，周围只有小鸟和松鼠。所有这些努力都因为伟大发现的狂喜而变得有价值，天文学的魅力可能就在于此。

谢老师观察了天文学家的工作

公共天文台

夜越来越深，气温降到零下六七度，前半月升起一轮明亮的满月空，我们来到公共天文台。为了让天文学走出象牙塔，给大众一个了解天文学、观赏宇宙奇观的机会，基地安装了十几台不同配置的中小型望远镜，作为业余爱好者交流学习的天堂。虽然有月光干扰，空气体极其纯净。作者用双筒望远镜观察了接近月球但非常清晰的昴宿星团，用天文望远镜观察了月球陨石坑。成像非常锐利，观察效果远远优于普通业余装备。沈导演痴迷于深度空摄影，认真研究了各种赤道仪器和CCD，我们在一起度过了一段美好的时光。

公共天文台角

基地酒店的房间有点简陋但是很温馨，山顶的夜晚静悄悄的，我们很快就进入了黑甜乡。

待续…

校对:马

由邱雨欣安排

介于时间和空之间的人像

空间和时间的肖像

作者:诺曼·杜纳斯