中国南极天文观测取得重要进展 助力深空探索与太空安全

随着人类航天活动日益频繁,空间碎片问题愈发突出;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,织成一张不断加密的“碎片网”,对轨航天器的安全运行构成威胁。面对该现实挑战,中国科研人员将空间碎片监测延伸至极地地区。南极具备独特的地理与气候条件,是观测空间碎片的重要窗口。中山站常年有人值守——每年约有两个月的极夜时间——较稳定的大气视宁度也为持续监测提供了条件。自二零二一年以来,中国在中山站建成观测系统,由四台一百五十毫米固定指向望远镜阵列和一台三百一十毫米快速跟踪指向望远镜组成。根据前期观测数据,一百五十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五十米;三百一十毫米望远镜对低轨目标的最佳探测频次可达每天十次。这些高精度轨道数据可为在轨航天器提供可靠的碰撞预警与规避决策支持,为太空活动的安全与可持续运行提供支撑。 在探索遥远天体上,中国极地天文研究也取得新进展。二零二五年七月,中山站成功观测到第三个被人类确认的来自太阳系外的星际天体——阿特拉斯,实现了中国对太阳系外天体观测“从零到一”的突破。天文团队依据精确的轨道预报引导望远镜跟踪,采用单次曝光三十秒、连续二十一张图像叠加的方法,最终从复杂的星空背景中清晰提取出该星际天体的微弱信号,显示了中国极地天文观测的技术能力与科研水平。 在太赫兹天文观测领域,中国同样取得关键进展。二零二五年,位于南极之巅冰穹A的六十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,标志着中国亚毫米波天文科学观测取得重要一步。 中国极地天文研究的发展历程表明了持续的自主创新。二零零八年,首批中国天文学家在冰穹A安装第一套光学望远镜阵“中华之星”,实现中国南极天文观测的“零的突破”。二零一一年,首台“南极巡天望远镜”在冰穹A架设,科研人员为其设计“保温衣”以抵御零下八十摄氏度的严寒。二零一七年,第二台巡天望远镜成功参与人类首次双中子星并合引力波事件的电磁对应体探测。对应的成果表明,中国在极地天文研究领域已逐步建立起较为完整的技术链条与科研能力。 展望未来,中国极地天文研究将继续拓展。科研人员计划在南极内陆昆仑站建设光学及红外望远镜,继续提升中国深空探测与空天观测能力。随着南极天文望远镜系统建设推进,中国正持续增强快速响应、高精度指向与灵敏探测等综合能力,为在南极开展快速移动天文目标观测奠定基础。

南极的寒冷与孤寂,为人类凝望星空提供了难得的清澈与连续。将“看得更远”与“守得更稳”结合起来,把极地观测的自然优势转化为稳定可用的能力体系,既是对太空活动风险的主动应对,也是面向未知世界的持续探索。随着更多关键设备与观测计划落地,南极“天眼”有望在保障航天器安全运行的同时,为人类深空事业提供更有分量的中国观测与中国方案。