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第七期:光学望远镜特辑之南极望远镜CSTAR 精选

已有 2271 次阅读 2020-11-26 09:19 |个人分类:泰利斯科普|系统分类:科研笔记

欢迎来到泰利斯科普第七期!

前一段时间南极那俩“兄弟”——视宁度监测仪DIMM上了各大新闻头条。那我们从这一期开始介绍在南极这样一个视宁度最好的天文台址目前都有哪些光学望远镜。

可能大多数人听到南极这个词脑子闪现的是企鹅、冰山、极光和冷冷冷。。。。。。

但对于学天文的人来说南极最大的魅力却不仅仅如此,正如那俩“兄弟”发现的,这里可是地球上视宁度最小的天文观测址。


在介绍望远镜之前,我们先对南极的概况做一个简单的介绍。

我们通俗意义上说的南极指的就是南极洲,地球的七大洲之一,也是唯一一个无固定居民居住的洲,那里只有全世界各地的科学考察队和捕鲸队。南极圈内有这个洲特有的极昼和极夜现象,这是由于地球在椭圆形轨道绕太阳公转时,自身还绕着倾斜的地轴自转造成的。每年南、北两极的极昼和极夜交替出现。维度越高,极昼和极夜的时间就越长。这也是为什么每年的南极科考都要在冬季进行,北极科考要在夏季进行的主要原因。

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我国目前南极科考站共有五个,分别为中国南极长城站(建于1985年)、中国南极中山站(建于1989年)、中国南极昆仑站(建于2008年)、中国南极泰山站(建于2014年)和中国南极罗斯海站(建于2018年)。

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中国南极科考站分布图

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1985年建成的长城站

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1989年建成的中山站

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2008年建成的昆仑站

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2014年建成的泰山站

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2018年建成的罗斯海新站

想更多了解关于南、北极知识的朋友也可以关注曹建西老师的个人公号“极地客”。


我们继续说回望远镜。

中国首台南极望远镜CSTAR(全称:中国之星小望远镜阵列Chinese Small Telescope Array)于200711月随中国第24次南极科学考察队前往南极,并与20081月抵达位于南极Dome A的昆仑站,成为了南极第一套光学天文观测设备。

24次南极科考队员周旭老师和朱镇熹老师

CSTAR的研制计划由南京天文光学技术研究所(简称南京天光所)、紫金山天文台和国家天文台合作完成,但望远镜主体由南京天光所负责研制。用时短短十个月研制成功且经过了低温环境的测试,并顺利通过验收。研制期间克服了大视场-短焦深望远镜系统装调困难、极端环境中望远镜结霜、积雪、长途海运和陆运中的震动等技术难题。

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作为一台科学仪器总要提到一个叫科学目标的东西,或者称其为使命。CSTAR科学目标主要是进行变星监测及统计分析,寻找系外行星、超新星等。作为一个搞科学仪器的小白,我们还是从仪器本身出发,科学目标的东西就不过多啰嗦了。

CSTAR由四台14.5厘米口径的大视场望远镜装在同一个机架上构成小望远镜阵列,视场为4.5°×4.5°,焦比为1.2。四个望远镜投过不同的波段,也就是要配备四种滤光片,探测器为1k×1k的帧转移CCD,每个像素大小为13微米。

CSTAR光学系统


CSTAR模型图

由于CSTAR不需要进行指向和跟踪等运动,故没有相应的运控系统。

目前首台CSATR已光荣退役,由第35次科考队将其打包带回国内,圆满完成了其12年的观测生涯。

本期内容就到这里,我们下期再见!

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参考文献:

[1]Yuan X , Cui X , Storey J , et al. Chinese Small Telescope ARray (CSTAR) for Antarctic Dome A[J]. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2008, 7012(7012).

[2]杜福嘉, 李正阳, 袁祥岩. 中国南极天文进展和科考[J]. 天文学进展, 2016, 34(曾刊).

[3]佚名. 南极内陆最高点首次架设天文望远镜我国光学望远镜阵CSTAR落户冰穹A[J]. 云光技术, 2008.

[4]王松虎. 基于CSTAR的系外行星探测及后续研究[D]. 2016.

[5]夏立荣. 南极小望远镜阵的抗振设计分析与测试The analysis and testing of anti-vibration design of CSTAR[J].

[6]杨臣威, 姜鹏, 贾明皓, et al. 中国南极昆仑站低轨空间碎片监测优势及CSTAR望远镜实测[J]. 极地研究, 2019.

[7]刘根荣, 袁祥岩. 首架南极天文望远镜CSTAR的光学系统[J]. 天文学报, 2009, 50(2):224-233.

[8]宫雪非. 中国南极天文科考[J]. 人与生物圈, 2017(1).

[9]http://www.cas.cn/ky/kyjz/200804/t20080418_1030773.shtml

[10]http://www.chinanews.com/gn/news/2008/01-17/1136968.shtml

[11]http://mp.ofweek.com/Internet/a034512010975



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2 吕洪波 孙冰

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