“国家天文台科研人员首次测得南极冰穹A夜间大气视宁度”

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随着南极极夜的到来，国家天文台还证实，位于南极冰穹a昆仑站的视宁度测量望远镜( kl-dimm )首次直接测量了冰穹a的夜间大气视宁度，地表8米以上即可获得优异的大气视宁度(不到0.3角秒，见图1 )。 。

图1 kl-dimm望远镜2019年4月12日的视宁度测量结果

视宁度表示望远镜因大气湍流引起的成像模糊程度，是光学红外天文观测台所在地最重要的参数之一。 屈光度数值越小，成像的角分辨率越高，望远镜对暗弱天体的检测能力越强。 因为建造这个地面大型望远镜需要选择优秀的台地。 目前，世界最高的台地集中在夏威夷和智利，其平均大气视宁度为0.6角秒左右。 大气湍流主要集中在接近地面的边界层，其上的自由大气湍流非常小。 正常的台地边界层厚度约为数百米，但南极内陆冰盖由于其特殊的地理位置，大气边界层非常薄，可以将望远镜架设在边界层上。 根据我国冰圆顶a已进行的台地测量，边界层年中位数约为14米，是南极冰圆顶c的一半，但迄今为止还没有进行过夜间视宁度的直接测量。

在国家自然科学基金委员会的支持下，国家天文台南极天文研究团组开展了冰穹a光学天文台地测量工作，开发了昆仑视宁度测量望远镜kl-dimm，在国内经过大量低温和野外测试后，两台望远镜由中国第35届南极科学队于2019年1月安装在昆仑站，并为此定制， 。 安装调试结束后，kl-dimm开始自动观测，大量获取了白天的视宁度测量数据。 结果表明，即使在白天，也有很多时间获得优异的自由大气视宁度。

2南极冰巨蛋a (昆仑站)现场的kl-dimm望远镜。

夜间视宁度的测量结果进一步证实了冰圆顶a可能是地面最佳光学天文台的地点，目前仍有两台kl-dimm在继续自动观测，长时间的监测数据最终将为冰圆顶a的天文观测资源和我国南极天文台的大型望远镜建设提供科学依据。

在kl-dimm的开发中，一些关键技术取得了重大突破。

首先是南极极端环境下的望远镜运行，冰圆顶a冬季最低达到-80℃，无人值守，电力和互联网带宽极为有限。 通过赤道仪的改造、主要部件的主动温控设计等，首次实现了小型赤道仪在冰穹a冬季的运行，将来可用于冰穹a其他小型望远镜的运行，为大望远镜提供参考。

更重要的是无人智能观测系统，实现了观测计划、望远镜指向、图像获取与保存、数据解决、基于结果回复的全自动观测。 有其他设备状态监测和故障短信报警系统。 特别是kl-dimm由于视野小(约10角)，受现场条件的限制，望远镜的安装调整精度不会很高，但智能观测系统通过闭环跟踪、指向模型、星探镜导星等一系列手段，实现了目标的准确指向和跟踪，全天候 该智能观测系统基于项目组在南极巡逻望远镜中积累的经验，还可以扩展应用于其他野外台站的自动望远镜。

该项目的合作机构包括天津师范大学、天津大学、南极天文中心和澳大利亚新南威尔士大学。 在研发和测试过程中得到了南京天光所、云南天文台、新疆天文台等机构的研究人员的大力协助。 南极现场的实施得到了中国第35届南极考察队、中国极地研究中心和极地考察办公室的大力支持。 (何淇闻佳琪)