中国南极科考实现空间碎片监测与星际天体观测双突破

随着人类航天活动日益频繁,空间碎片问题日益凸显。

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,形成一张日益危险的"碎片网",对在轨航天器构成严重威胁。

如何精准掌握这些碎片的轨道信息,成为保障太空活动安全可持续发展的关键课题。

南极因其独特的地理和气候条件,成为开展空间碎片监测的理想场所。

中山站常年有人值守,拥有约两个月的极夜时间,稳定的大气视宁度为长期连续观测提供了优越条件。

基于这一认识,中国于2021年在中山站安装了第一套实验性空间碎片光学监测望远镜。

经过几年建设,目前已形成由四台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的完整观测系统。

这套系统的监测能力已达到国际先进水平。

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。

通过精准掌握空间碎片轨道,科研人员能够为在轨航天器提供精确的碰撞预警和规避决策支持,有效降低太空碰撞风险。

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。

这次观测采用了精确轨道预报、单次曝光30秒、连续21张图像叠加等先进技术手段,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,实现了中国对太阳系外天体观测的"从零到一"突破。

中国在南极的天文研究历程充分体现了循序渐进、不断深化的发展轨迹。

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",标志着中国极地天文观测实现零的突破。

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,展现了中国在国际重大科学事件中的贡献。

2025年,在冰穹A部署的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,迈出了中国亚毫米波天文科学观测的关键一步。

这些成就的取得离不开科研人员的执着坚守和技术创新。

在极端恶劣的自然环境中,中国天文工作者克服了常人难以想象的困难,不断完善观测系统,提升快速响应、高精度指向和灵敏探测的综合能力,逐步实现对快速移动天文目标的精准观测。

展望未来,中国极地天文研究的发展空间仍然广阔。

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,这将进一步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稳步推进,中国有望在极地天文研究和深空探测事业中作出更大贡献。

极地的意义不仅在于“遥远”,更在于“关键”。

在南极架设望远镜,既是向宇宙提出科学之问,也是为太空安全提供现实之解。

随着观测网络更完善、技术能力更成熟、数据应用更深入,南极“天眼”将把人类对深空的好奇心与对可持续太空环境的责任感连接起来,为未来航天活动与基础科学探索提供更加坚实的支撑。