在4526米高度建一座“零海拔”天文观测站
发布时间：2023-08-17 17:40:11
来源：科技日报
我国首座零海拔天文观测站——慕士塔格天文观测站投入使用后，天文学家将开展宇宙学、恒星形成与演化等领域的观测研究以及高分辨率光学成像观测研究。该观测站将为高海拔地区科研工作人员的生命健康提供安全保障，为我国天文科考快速发展提供强力支撑。
无须制氧，就能实现氧压同补，让室内整体氧含量提升60%以上；在高原地区，可将室内大气压力、温度湿度等关键人居指标改善至与平原地区相当水平……近日，我国首座零海拔天文观测站——慕士塔格天文观测站，在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州投入使用，这将持续为高海拔科学研究工作保驾护航。
可将等效海拔高度降至与平原相当水平
(资料图片)
慕士塔格天文观测站地处西昆仑山脉第三高峰——慕士塔格峰附近，海拔4526米，总建筑面积约150平方米，具备科考、居住、办公等功能。
据介绍，利用该观测站，天文学家将开展宇宙学、恒星形成与演化、银河系动力学与演化、星系和活动星系核、太阳系外行星与太阳系天体等领域的观测研究。同时，基于观测站周围优良的大气视宁度条件，天文学家还将在此开展高分辨率光学成像观测研究。
“山顶气压和氧气浓度，仅相当于平原地区的55%左右。”中国建筑先进技术研究院高海拔人居环境工程研究中心副主任叶智武介绍，这意味着天文学家在这种高海拔地区工作时，将长期处于低压、低氧、低温、强紫外线的恶劣环境中。
为减轻高原反应对科研工作者造成的急性高原反应及慢性损伤，中国建筑第三工程局有限公司与北京师范大学、中国科学院新疆天文台开展合作，针对高原天文工作，创新性地研制了一款科考型增压建筑。
该建筑体采用类似于空间站和飞机机舱的增压气密技术，能将室内气压整体增压至1个标准大气压，以此解决高原低压、缺氧问题，营造出等同于平原地区(即零海拔地区)的环境。
叶智武说，零海拔增压建筑由集成设备控制系统、增压补氧系统、室内外环境监测系统、能源管理系统、有序气流组织系统等智能化系统组成，这些智能化系统可一键启动，快速调节过渡区压力，仅需3分钟，居住空间主要环境指标就能达到零海拔标准。
慕士塔格天文观测站建筑体能将室内人体感受等效海拔高度降至与零海拔相当的水平，因此也被称为“零海拔天文观测站”。这有望为我国天文科考工作进入快速发展新阶段提供强力支撑。
为地基光学天文观测提供优质条件
2003年，中国科学院国家天文台牵头进行中国西部天文战略选址，陆续监测并选出了西藏阿里、四川稻城、新疆慕士塔格、青海冷湖4个高海拔台址。这些台址都位于海拔4000米以上，可为天文观测提供优质的观测条件。
“天文台址上空的空气越稀薄，对天体辐射信号产生的影响越小，因此开展地基光学天文观测需要在海拔尽可能高的地区。”北京师范大学天文系教授张记成说，常规地基大型光学望远镜要建在可满足海拔高、气候干燥、视宁度好、远离城市灯光污染等典型条件的地区。
张记成介绍，进行地基光学天文观测时，天文学家要在地球上利用天文观测设备透过地球大气对天体进行观测，因此其准确性会受到多种因素影响。例如，地球大气中的物质会吸收或散射掉部分来自宇宙的天体信号。近年来，城市的快速发展加快了人口与工业的聚集速度，由此带来的光污染及空气污染等问题，都会对地基天文观测结果的准确性产生影响。
结合我国地势和人口分布等特征，天文学家在选址时将目光投向了天文观测条件更好的西部高海拔地区。慕士塔格天文观测站台址位于我国西部边陲，在时域天文观测设备布局和空间观测任务执行等方面，具有独特的地理经度优势。观测站所在地区距城市较远，附近人口稀少，远离光污染和其他工业污染，且气候干燥，无沙尘天气。
天文观测是一项长期的基础性科学研究。张记成表示，零海拔天文观测站的建成投用，将为在高海拔地区开展天文台址监测、天文设备建设、观测设备运行与维护等相关工作人员的生命健康提供安全保障，有效提高在站人员的工作与休息效率，极大缓解有高原反应的在站人员身体状况，有利于天文学家长期在此从事相应的观测和研究工作。(科技日报记者 吴纯新 通讯员 左成刚)
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