中国“雪龙号”第32次南极科考队将尽力修复清华南极巡天望远镜AST3-2

2015年11月7日中国“雪龙号”极地科学考察船于上海顺利启航，近日经停澳大利亚Fremantle港（位于Perth西南19km）各类必备物资补给之后，将继续开赴南极洲进行中国第32次科学考察.“雪龙号”此行还将同时协助澳大利亚将货物从Fremantle运送至位于南极洲万赛讷湾（Vincennes Bay）的澳洲永久考察站 Casey Station.11月28日晚间，“雪龙号”已经成功穿越以风强浪高流急险象环生著称的西风带（纬度40度至60度之间），安抵南极浮冰区，正在继续朝南极中山站挺进.2014年11月18日下午，在澳大利亚塔斯马尼亚州（Tasmania）首府霍巴特（Hobart）访问的中国国家主席习近平在澳大利亚总理阿博特（Tony Abbott）陪同下，视察了当时正在当地港口进行物资补给的“雪龙号”科学考察船，慰问了中国第31届南极科学考察队全体成员.

这回中国第32次科考出征在南极洲冰穹A（Dome A；海拔4000m以上）的主要天文仪器任务是尽全力修复自2015年初安装以来一直未能正常运行的光学望远镜AST3-2（曾在中国东北黑龙江省漠河县测试运行过）.清华大学斥资修建“南极巡天望远镜”AST3-2（Antarctic Survey Telescopes）.清华大学、中国南极天文中心、中国科学院国家天文台三方合作签字仪式于2011年3月16日在清华大学物理系举行，委托中国科学院南京天文光学技术研究所负责设计制造安装运行AST3-2.AST3-2主镜口径为68cm，有效通光口径为50cm，具备指向跟踪和自动调焦等功能，配备的单片CCD相机像素达1亿.2014年10月30日AST3-2由中国第31届南极科学考察队从上海启程携带前往南极冰穹A.目前对AST3-2仪器故障的初步判断包括供给观测窗口自动去雾除霜的能源装置未能在整体设备重启后正常工作和远程控制望远镜指向在若干特定方位上有异常现象.现在计划于2016年1月在南极冰穹A就地整体替换相关部件，带回南京后认真核查检验被取代部件；另一项极为重要的挑战性任务是在当地确保长于一年时间的整体设备能源供给.

成立于南京紫金山天文台的中国南极天文中心在近若干年内准备在中国南极天文台（南纬80°25′01″，东经77°06′58″，海拔 4087m）实施整体AST3项目，计划在南极内陆冰盖最高点冰穹A（海拔4093m）西南约7.3km附近区域安装3台有效观测口径50cm的大视场折反射巡天望远镜，分辨率为1角秒，配备不同的滤光片，主要用于搜寻银河系外的超新星爆发事件，同时寻找亮度瞬间变化的天体，如灾变星、星震、微引力透镜效应、系外行星系统等；此外，还将搜寻各类天体变源，包括活动星系核、银河系内的各类变星等.南极天文观测具有特殊的优势，但就光学波段观测而言，南极光却是无法回避的“极夜光污染”.未来，中国还将在南极昆仑站安装包括口径更大的光学红外巡天望远镜（KDUST；南极昆仑暗宇宙巡天望远镜）等.中国的首台全自动无人值守“南极巡天望远镜”AST3-1（2011年10月14日在紫金山天文台盱眙观测站调试成功），2011年10月19日在上海登上“雪龙号”极地科考船，于2011年11月3日乘“雪龙号”跟随中国第28次南极科考队从天津出发奔赴南极.AST3-1于2012年初安装后，工作了一个多月（700多个小时）后便停止运行至今.按目前的南极冰穹A设备修复工作计划安排，在无足够充分能源供给的情况下，在2017年春之前，AST3-1和改造升级后的CSTAR都仍然无法长期操作运行.

南极的与空间的实验仪器项目的实施困难程度相当，极地条件非常特殊，须从长计议，亟需大体积超低温制冷空间可调并设有透射窗口的实验测试装置环境.各种空间实验仪器同样需要此类空间可调测试装置环境来检测超低温时不同大小的设备性能.此次在南极冰穹A修复清华“南极巡天望远镜”AST3-2任务非常艰巨，工作压力大，仅有两名工作人员（南京天文光学技术研究所和天津大学）戮力并肩协作，在大气稀薄高海拔低气压缺氧气寒冷异常的极地条件下，实际可工作时间只有20几天.清华大学的全自动无人值守南极巡天望远镜AST3-2能否在2016年绝地逢生，持续长时间稳定正常运行，挑战与机遇并存！