中國天文學家的南極計畫

中國天文學家(Astronomer)的南極(South Pole)計畫
知識通訊評論第65期

中國探險隊完成人類第二次成功堪察南極東部冰蓋最高點冰穹A（Dome A）。

中國探險隊最近到達南極東部冰蓋高點，當地的清空永夜和低溫條件，被認為是地球上最好的天文觀測地點。

一支中國探險隊二月初自南極返回，十四天橫越南極東部冰原的探勘行程，是由牽引機拖曳兼作起居艙的貨櫃完成。這趟由中國極地研究所資助的計畫，是人類第二次成功堪察南極東部冰蓋最高點冰穹A（Dome A），中國計畫明年在此設立研究基地。

探險隊亦設立了儀器以測量冰穹A上空的大氣與天象，其中特別值得注意的是遠端遙控的南極高原天文自動觀測站（PLATO，plateau observatory），可用來測量當地天文觀察「能見度」的程度。南極高原天文自動觀測站由四個中國製造的十四點五公分孔徑望遠鏡組成望遠鏡陣列，計畫利用南極冬季長達三個月的永夜觀察天象。南京天文光學技術研究所的蘇定強院士認為，冰穹A是地表上最好的天文觀測點。

眾所期待的是這個海拔四千一百公尺荒原的觀測條件，能超越地球上其他的天文觀測點，甚至優於一千兩百公里外南極冰穹C點上法、義兩國合作的研究基地，法、義兩國於二○○三年在此設立自動觀測站並逐漸擴增其規模。

由於極點上空常積有約三百公尺的亂流，造成觀測上的困難與模糊，因此支持南極觀測的天文學家認為，冰穹A與C較極點更適於觀測。相較於極點，冰穹C上空只有約三十公尺的亂流，空氣擾動的程度也較夏威夷與智利的觀測點更少。

冰穹A、冰穹C、美國麥克默多科學基地及地理南極。

儘管目前冰穹A上基礎設施仍付缺如，但由於其海拔較冰穹C高九百公尺，估計天文觀測條件將更為優越。研發南極高原天文自動觀測站的澳洲新南威爾斯大學艾緒禮（Michael Ashley）教授說，「海拔每升高一百公尺都會減少許多大氣，這種影響非常的關鍵。」他提到，模擬顯示冰穹A上空的亂流很可能只有五公尺，因此能見度勢必將更好。

上述優良條件吸引了中國天文學界對冰穹A的注意，他們預計在二○○九於其上設立一組三個五○公分口徑的望遠鏡陣，同時也計畫未來於此設立價值四千萬美元，四公尺的光學／紅外光望遠鏡。這些計畫將於今夏向中國科學院提案。

冰穹A的真正觀測優勢，是在可見光的波長範圍外，由於天文學紅外光觀測對溫度特別敏感，研究人員認為冰穹A冬夜氣溫可能降至攝氏零下九十度，這將有助降低大氣與望遠鏡本身所產生的雜訊干擾。

冰穹A的空氣特別乾燥，有助天文學家接收某些其他地方受水蒸氣干擾所遮蔽的電磁波段，這些干擾在冰穹C亦難以避免。美國亞利桑那大學的庫勒沙（Craig Kulesa）教授認為，預計冰穹A能接收超高頻無線電波，那裡的觀測條件可以與太空或飛行觀測相比。他在南極高原天文自動觀測站上裝設了測量大氣透明度的裝置。若空氣條件如預期般乾燥，庫勒沙計畫在冰穹A設置遠紅外光望遠鏡來觀測銀河系，藉以瞭解行星的形成。

一切指望都集中於自動觀測站身上，研究人員希望，在明年返回觀測站進行補給前，能產生有用的數據。庫勒沙說：「眾所皆知冰穹A是地表上最好的觀測點，而大家更想知道能夠好到什麼程度。」