当前,人类航天活动进入前所未有的密集时代,失效卫星、火箭残骸和碰撞碎片以每秒七至十公里的速度环绕地球,形成日益危险的"碎片网",对在轨航天器和空间站构成严重威胁。此现实问题的解决,需要对空间碎片进行精准的轨道监测和预报。 南极,特别是南极中山站和冰穹A地区,因其独特的地理和气候条件,成为观测空间碎片的理想窗口。中山站常年有人值守,每年约有两个月的极夜时间,稳定的大气视宁度为长期连续监测提供了得天独厚的条件。中国极地研究中心在此布设的空间碎片光学监测系统,由一组四台150毫米固定指向望远镜阵列和一台310毫米快速跟踪指向望远镜组成。根据前期观测数据,150毫米望远镜阵列与国内台站联测,对低轨空间碎片的定轨精度优于50米;310毫米望远镜对低轨目标的最佳探测频次可达每天十次。这些精准的监测数据为在轨航天器提供了可靠的碰撞预警和规避决策支持,成为保障人类太空活动安全可持续发展的关键举措。 在深空探测领域,中国南极天文观测同样取得突破性进展。2025年7月,中山站成功观测到第三个被人类确认的太阳系外星际天体——阿特拉斯。这次观测实现了中国对太阳系外天体观测从零到一的突破。天文团队通过精确的轨道预报引导望远镜跟踪,采用单次曝光30秒、连续21张图像叠加的技术,从复杂的星空背景中清晰提取出这个星际访客的微弱信号。同年,在南极之巅冰穹A,一台60厘米南极太赫兹探路者望远镜发现了大质量恒星反馈影响星际介质碳循环过程的观测证据,标志着中国亚毫米波天文科学观测迈出关键一步。 中国在南极的天文研究已走过近二十年的发展历程。2008年,首批中国天文学家在冰穹A安装了第一套光学望远镜阵"中国之星",实现了中国南极天文观测的零的突破。2011年,首台"南极巡天望远镜"在冰穹A架设,科研人员为其设计了独特的"保温衣"以抵御零下80摄氏度的严寒。2017年,第二台巡天望远镜成功参与了人类首次双中子星并合引力波事件的电磁对应体探测。这多项成就表明,中国极地天文研究正在实现从单一目标向多层次科学目标的转变。 展望未来,中国极地天文研究的雄心更加远大。在南极内陆昆仑站建设光学及红外望远镜的计划正在推进,这将继续提升中国深空探测和空天观测的关键能力。随着南极天文望远镜系统建设的推进,中国正在不断提升快速响应、高精度指向和灵敏探测的综合实力,为人类的极地天文研究和深空探测事业作出更大贡献。
从保障近地轨道安全到探索宇宙奥秘,中国南极天文观测正开创极地科考的新局面。这些凝聚科技智慧的"冰雪之眼",不仅拓展了人类认知边界,也展现了中国作为负责任航天大国的担当。随着南极天文设施的继续发展,这片白色大陆将为揭开更多宇宙之谜提供独特视角,推动人类科学事业共同进步。