观星进化史

太空僧

古代观星问天意

观星是人类最古老的行为之一。在百万年前远离篝火的山洞口，人类的祖先就开始抬头仰望星空，思考和理解所看到的闪烁。几乎在所有远古文明中，那些自以为掌握天空奥秘的祭司、萨满、巫师之类的神职人员，都将观星作为窥见自然“神力”的窗口。

在我国古代，观星不仅是可以预测战事、占卜凶吉，关乎国运的重要活动，更是帮助民生、利耕助农的利器。古时候的人们只能靠测日观星来判断农时更替，所以君王会培养一批观测天象的官员（如秦汉的太史令、明清的钦天监），并建造专门用于观星的楼台。

不过，古代的统治者很看重天象的解释权，平民若不经允许擅自观察解释星象，是非常严重的罪行。天文学被当成皇权的工具，这极大地限制了天文学的发展。与之相对的是，17世纪开始，随着望远镜的发明和航海业的发展，西方的观星技术迅速提升，建立了更多更先进的天文台。

三千多年前，周文王为了祭天而筑灵台，后来灵台便演变为用来观测天象的高台建筑。

两千多年前，汉代在灵台边扩筑明堂辟雍，东汉的张衡改进的铜铸浑天仪就安放在灵台上，不仅用于观察天象，还进行历法修订和气象预测。

740多年前，天文学家郭守敬于元初督造的登封观星台，是我国现存最古老的天文台。

明清两代，皇家天文台设在北京古观象台，那里至今仍保存有珍贵的古代天文仪器，如简仪、浑仪等。北京古观象台的连续观测时间近500年，积累了大量天文学资料，见证了中国古代天文科学的发展历程。

现代观星挑地址

目前，世界级天文观测台址大都位于西半球，美国、智利、英国、意大利都有非常好的天文台址。这背后除了历史原因外，还因为现代天文台选址有极其严苛的环境要求。

要求一：海拔。海拔越高，天文台上方影响观测的大气越稀薄，大气折射的影响越少，观测精度越高。因此很多天文台址都选在高海拔的山上。比如位于夏威夷的希洛莫纳克亚山天文台，建在夏威夷的最高峰顶。

要求二：气候。云雨天气非常影响天文观测，特别是红外波段的观测，因为水蒸汽会阻挡大量的红外线。而寒冷的地方往往有更加干燥的空气，除了高原和高峰，南极也是不错的选择。气候稳定还体现在没有过大的风和湍流，高山顶通常位于大气湍流以上，所以影响较小。

要求三：没有光污染。无论是自然光还是人造光，都会影响对微弱物体的观测。自然光源主要指的是极光，美丽的极光是天文学家最不希望看到的东西。人造光源主要来自附近的城市、渔业和采矿业等。

要求四：空气透明度。高海拔的沙漠不算特别好的天文台选址地，因为沙漠附近的空气中弥漫着大量沙尘。除此之外，有些矿产区也会有粉尘污染。比如西班牙的拉帕尔玛天文台，除了受火山灰影响，还会受到非洲撒哈拉沙漠的影响。

做到了以上几点，在天文台上看到的星星才不会“眨眼睛”。此外，天文台选址还要考虑地震、电磁环境等因素，保证天文观测设备的安全稳定运行。全球各地的天文台选址无不精挑细选，力求在最佳环境中捕捉宇宙的微弱信号。

东方观星看冷湖

很长一段时间以来，东半球都没有能与夏威夷和智利等地相媲美的台址。为了缩小与西方的差距，我国科研工作者数次深入寒冷干旱的青藏高原、新疆帕米尔高原和横断山区，以期寻得优良的台址。

2017年底，我国天文学家意外发现了一片洁净之地，十分合适于暗夜中瞭望星空，这处极其优良的世界级天文台址的名字叫“冷湖”。

冷湖位于地球上最高的高原——青藏高原之上，具体是在柴达木盆地西北边缘的青海冷湖镇赛什腾山的山顶附近，海拔在4200米到4500米之间。在它周围是广阔的低于3000米的低海拔地区，气候极其干旱，地表气候和温度都非常稳定。经过三年的监测，该地区白天和夜间的晴朗天数占比非常高，具备良好的大气透明度，有效降低了大气湍流对观测的影响。总结下来就是高海拔、云量小、空气干燥、大气稀薄，视宁度好。同时，这里地处偏远，人口稀少，光污染极低，纯净的黑暗夜空非常有利于深空探测。而且冷湖这里地质结构稳定，电磁环境优良，可以与智利、夏威夷和加那利群岛最好的台址相媲美，仅次于南极洲的观测条件，是中国乃至全球天文观测的理想场所。

另外，由于冷湖附近之前曾是油田，虽然现已废弃，但當年为十万人口铺设的交通基础设施尚存，敦煌机场和货运火车站都非常近，公路运输也非常方便。

目前，冷湖天文基地的建设如火如荼，许多重要的天文观测设备正在开工。以前，如果某个重要的天文学事件正好发生在西半球的白天、东半球的夜晚，由于东半球缺少世界顶级天文台，那么人类也许将错过这个重大科学发现，而冷湖在未来将弥补这种遗憾。

未来，冷湖将跻身国际一流天文观测基地行列，这里孕育着中国天文学未来的希望。