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双球记:记青海德令哈天文台和西藏羊八井天文台

作者心情:深情 天气:阴天 评论 发表时间:2016-04-05 02:21:06
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德令哈观测站。13.7米毫米波望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

此文献给Karlan,陪我上高原作死的好兄弟。

——题记

今夜我在德令哈

德令哈天文台是此次高原之行的第一站。

列车一路向西,马不停蹄地追着太阳跑。车窗外是西北荒野的落日,Karlan之前无数次和我提起过的大漠落日,去年在敦煌因种种原因没能看成,此刻奢侈地在车窗外铺展开来,地平线上蜿蜒着燃烧的长云,落日在蒸腾的云霭背后跃动,积被染成橘色……

车九点开至德令哈,我们站在积雪的火车站前的马路上,呼吸在冷冽的空气中迅速变成白气,德令哈三个大字在我们背后的夜空中发着光。我非常兴奋,Karlan不得不反复提醒我不要乱蹦乱跳,此地海拔2900米,对于长江中下游平原长大的我而言,背着大包跳两下就会喘成狗。 http://www.rijigu.com/

先前联系好的何师傅开车带我们去往野马滩,那里就是茫茫戈壁,除了有我们要去的紫金山天文台德令哈观测站之外,往东只有一个小小的蒙古包村落。车在积着白雪的黑色群山中间飞驰,四野六合空无一人,何师傅的车里在放女人唱的民歌,用我听不懂的语言,粗野却快乐自得。Karlan抿嘴一笑,告诉我说,这就是青海花儿。

车在一片黑色群山和积雪反射的白色月光中间刺开一条光路,前方一点钟山头有个明亮光点,那是刚升起的天狼星——野马滩在德令哈以东。

群山渐渐后退,地平线逐渐裸露之时,车灯照亮的视野里蹦进来一只野兔,蹬着有力的后腿跳出视线之外,这时候何师傅说,观测站到了。果然一个大球的轮廓缓缓出现在视野中,那是德令哈观测站的13.7米毫米波射电望远镜。

德令哈观测站,全名中国科学院紫金山天文台青海观测站,是紫台的6个观测站之一,13.7米口径的毫米波望远镜,主要进行银河系内分子云与恒星形成区、行星状星云、拱星包层、星际介质、分子谱线巡天、以及太阳连续谱和河外星系等观测研究。此地比德令哈市区海拔略高,3200米,具体体现在我把大包从车里拿出来都需要大喘几口气。一个瘦小的女生在夜风中为我们打开了大门。女生刚毕业,今晚她在观测室值班。她把我们带进住的地方,塞给我们几颗大白兔和巧克力,祝我们圣诞快乐,我们才想起这个明月千里的夜晚是Christmas Eve。 http://www.rijigu.com/ 日记谷

我和Karlan放下行李后,就出门在观测站空旷的场地里乱走。野马滩本就是个人迹罕至的地方,积雪洁白,没有脚印打扰,于是整个观测站都在明朗的月色下呈现出银白的光泽,除了观测站门口的路面,已被人仔细地清扫过。此地干燥寒冷,雪粒如沙粒,甚至没有办法团成雪球——我试图团一个雪球在背后袭击Karlan,刚扔出去就在冷风中瓦解,迎风吹了我一头。

今晚是Christmas Eve,这里是被月光照亮的寂寞的西北大戈壁,千里荒无人烟,四下一片阒寂,只能听见两人的登山鞋踩在干燥的雪地上的嘎吱声响,而这些声响,也转瞬就被大风吹散,没有一丝痕迹。

今夜,我在德令哈。——此刻我真是爱极了这句诗。

观测站的13.7米毫米波望远镜今晚并没有在观测。我们只能在月光下一览它洁白的有几何感的天线罩。

德令哈观测站1982年开始建立,这台口径13.7米的毫米波望远镜建成于1990年,为中美合作,是中国目前毫米波段唯一的一台设备,使用地平式机架,光学系统是经典卡塞格林系统。接受天体在1到10毫米波段的辐射的望远镜,叫做毫米波望远镜,此波段属于短波。

10年底,望远镜安装了超导成像频谱仪,11年底安装了新的天线罩,为的是开展后面紫台的“银河画卷”计划,即12CO/13CO/C18O银道面巡天。

银河画卷计划,旨在希望通过8—10年对银河系一氧化碳及其同位素的观测,观测分子云在银河系分布、结构,分析分子云跟其他物质相互作用和关系,了解分子云的分布、结构、物理性质等,编制全部区域的分子云源表,绘制出一个相对完整的银河结构图。

大西北荒野上的这个小小观测站,担负的是了解宇宙状态,和弄清楚宇宙演化的任务。

观测站东南是国家天文台的三个光学望远镜——观测站一般不会只有一台设备,其他单位也会借场地放自己的望远镜。光学望远镜的观测室里亮着灯正在工作,我们刚站在门口想进去看看,便看见一个男生拿着材料匆匆经过,太投入没有看到我们,我们最终也没有打扰,就悄悄离开。Karlan说,这时候正观测着的工作者一般很讨厌被打扰。

德令哈观测站。国台光学望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

来此地之前为此行在网上买了一些器材,卖家在包裹里附赠了一本当月的天文爱好者杂志,里面正好有国台的邓李才老师用努比亚手机拍摄的德令哈观测站的银河拱桥,而地景就是国台在此建立的这三个并排的光学望远镜。

科大量子通信700mm望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

东南角的一个望远镜,建筑很新,粗看颇有民族风情,没有在工作,只有个红点亮在屋檐下,表示有摄像头监控。那是科大为研究量子通信在此建的700mm望远镜。

即便是满月,天上星子也还是能看到几颗,冬季大三角和猎户,在大风中摇摇欲坠。冷,极冷,我感到每吸一口气,冻硬了的鼻毛就在鼻孔里弯一次腰,最后它们不再弯腰,因为我感觉它们都已经冻得腰折了。

满月、积雪、圣诞夜、天文台、茫茫戈壁——但其实在野马滩的这个夜晚并不如前面所述的那般浪漫和温柔——除了极寒,还有干燥和缺氧,我和Karlan都不同程度地感受到身体对缺乏水分和氧气的抗议。这绝不是一个适宜人类密集居住的地方,但天文台往往就建在这里。

这是毫米波的特点决定的,地球大气中的水汽会吸收亚毫米波和毫米波,所以这些波段的望远镜都必须建在海拔高而湿度低的地方,除了青藏高原之外,还有美国夏威夷的Mauna Kea,都是较为适合的地点。

德令哈观测站。13.7米毫米波望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

科大量子通信700mm望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

德令哈观测站。13.7米毫米波望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

西北边陲这个非常漫长的长夜过去,太阳升起。我极爱低地平线旷野的日出,因为远处山顶会瞬间披上霞光,呈现出日照金山的美妙景象。而我自己,夜里呵出的水汽全都在眉毛上、眼睫毛上、头发上、围巾上帽子上凝结冰晶,此刻在阳光下blingbling。

今天是圣诞节。这个小站离“圣诞节”这个概念太远,它还是规规矩矩一个天文台模样,镶嵌在肆意伸展,纵横绵延的大戈壁上,像龟裂土地上随意散落的一颗珠子,而我此刻,也想不到什么圣诞节之类,只想躺在雪地上,多陪她一会儿。

羊八井

羊八井和羊没关系,那里也没有八个井。和德令哈是蒙古语“金色的世界”音译一样,羊八井也是藏语,大概是“佛教广严城”的意思。羊八井地处当雄县境内,出名在地热温泉,也是从拉萨去往纳木错的必经之地。

羊八井宇宙射线观测站是我们西藏之行的最后一站。

羊八井海拔4300,但经过高原7天的跋涉,对这种高度我们已可以睥睨。是日天气依旧极好,启孜峰顶部冰雪在日光下冒出白烟。

向导大山一边开车带我们进入羊八井镇,一边问我们,我无数次去纳木错经过羊八井,怎么就从来没看到过你们说的天文台?

我和Karlan面面相觑,说,我们还以为你知道在哪儿呢。

西藏我走了十年了,大山道,林芝的天文台我就知道两个。羊八井有天文台我还从来没见过。(林芝的两个天文台,后来大山发来照片,球身都漆着迷彩,大概是军用的。)

我们赶紧手机搜索地址。我们在高原微弱的网络中磕磕碰碰地费了半天劲,也没找到具体地址——所有网页都模糊地写着,西藏羊八井宇宙射线观测站位于西藏羊八井。

这不是废话么。

好不容易找到牧夫天文论坛上一位朋友写的羊八井天文台参观游记,照片load不出,只有缩略图,我们模糊看见橘色房子上面连个球顶。

找橘色房子,我们说。所幸羊八井就是个小镇,几步路就能走完,大山开车,我们四下里找橘色房子。一边找我一边问Karlan,羊八井观测站,属于哪个天文台的?Karlan答属于国台。

你能刷脸么?我问Karlan。Karlan是专业天文工作者,去德令哈天文台就是拜托了相熟的同学事先联系好里面的研究员。Karlan为难道,并不认识里面的人。沉默半晌他说,我觉得其实直接进去说是天文爱好者,说不定都比刷脸有用。

我点头道,我知道啊,我正准备这么做的,其实没指望你这么一个害羞的理科生刷脸……

声名赫赫的羊八井地热温泉就在右手边,羊八井小镇就快走到头,阳光好极了,偶有藏民穿梭在视野内,藏狗在路边觅食,这是这个西藏小镇普通却美好的一个下午。大山说,呶,就这么点大,没有了。我们陷入巨大的失落和沮丧,眼看就要空手而归,说话间车子路过一群低矮建筑,来到一片碎石裸露的空地,一个橘色小房子就出现在左手边。啊,我们同时大叫了一声,找到了。

羊八井宇宙射线观测站。背后启孜峰。站长蛐摄,严禁转载。

简单的橘色平房,上面堆着的几个球准确无误地昭示着它的身份,周围院子用铁丝网围了一圈。我们欢呼起来,车没停稳就跳下车,却发现院门紧锁。我们绕着建筑走了半圈,在破破烂烂的铁丝网里找到一个大洞,钻了进去。

羊八井宇宙射线观测站。背后启孜峰。站长蛐摄,严禁转载。

刚钻进去想要靠近控制室,就被一阵狗叫吓了一跳。一只黑白花狗从门口的一只纸箱子里钻出来,一脸严肃地朝我们狂吠。Karlan怀疑没有人,叫了这么久也没有人出来看。 我则断定有人,因为有车停在院内。

羊八井观测站。3m亚毫米波射电望远镜。站长蛐摄,严禁转载。

Karlan绕到天文台后面查看,留我与狗对峙,停好了车的大山也钻进来。我在院子里的垃圾堆里四处翻找,最后找到一根一尺长的线缆,拿在手里,准备把狗轰走。大山看不下去了,从脚边找到一根烂拖把扔给我,我手里拿着拖把顿时有了底气,只是残存一些仁慈,希望这个花狗能自己识相点走开。结果花狗看我手里有了武器,顿了一顿,勃然大怒,声音抬高八度,仰着头冲我嗷嗷大叫。好,既然你不仁别怪我不义,我挥舞着拖把蓄势待发准备攻击,突然几颗石头飞过来,正中狗屁股,我和狗都愣住,然后又是几颗石头,噼里啪啦对着狗一阵乱打,狗一边继续强弩之末地吠着,一边四处奔逃躲避乱石攻击,最后夹着尾巴躲到屋后,再不敢出来。

我扭头一看,不远处的大山拍拍手笑嘻嘻说,哪那么麻烦,快进去吧。我们遂顺利越过花狗的防线,发现们虽然是关着的,但没有上锁,就推门进去。为了防止吓到里面的人,推开门后,我一边适应黑暗一边小心翼翼问道,有人吗?

很快值班室里钻出两个小哥,其中一个黑黑的,看起来是当地人,一脸警惕地看着我和大山,问,你们是谁。

我赶紧介绍道,我们是天文爱好者,专门从日喀则赶过来,想参观一下天文台。小哥依旧严肃,又问,你们来之前联系谁的?

我说,本来想联系邓老师,但来得太匆忙,忘记联系了。

之所以说到邓老师,归因于之前在车上我问了Karlan一句羊八井观测站属于哪个单位,Karlan答国台。来西藏之前买设备赠送的当月的《天文爱好者》又恰好有邓老师在德令哈观测站拍摄的带地景的银河拱桥(之所以记住这张照片是因为恰好我们要去德令哈,而且那张照片居然是努比亚手机拍的!),而在德令哈观测站我们得知,那个地景上的三个光学望远镜,正是属于国台,正是邓老师在负责。

虽然邓老师并不负责羊八井的项目,但小哥想必也是知道他的,他颜色大为缓和,冲我们露出非常阳光的一笑,牙齿非常白。他问我们,你们是要参观亚毫米波?

我赶紧出门去把还在外面被狗欺负的Karlan拉了进来。三个人一起被小哥领着,上到二楼。

这就是CCOSMA亚毫米波射电望远镜啊。我和Karlan都是第一次看到,不由都失去语言,只会仰着头看着它漂亮的镜面流口水。

CCOSMA,中德3m亚毫米波射电望远镜。站长蛐摄,严禁转载

CCOSMA原名KOSMA(Kölner Observatorium für SubMillimeter Astronomie),3米口径的亚毫米波望远镜,并非羊八井土著。她本坐落于海拔3135米的瑞士阿尔卑斯山的Gornergrat,由德国的科隆大学物理研究所和波恩大学射电天文研究所负责运营,自1985年起,服务了25年。2010年,在中德双方科研人员努力下,这个漂亮精密的射电望远镜被迁至海拔4300米的羊八井,更名CCOSMA。

大山对天文学并不了解,却有孩童一样的好奇心,指着电机问这问那。他以为我们跋山涉水找的天文台,内中都有大炮一样的望远镜,在里面能看到很多fancy的东西,有点小失望,我们为他解释,射电望远镜,用来看人眼看不到的东西,然后经过计算机处理,转化成人类看得见的图像。

与德令哈的13.7米口径毫米波望远镜不同,CCOSMA的波段在亚毫米。波长1-10毫米为亚毫米,界于红外波段和射电波段之间,使用交叉技术。亚毫米波和毫米波的射电观测,对于分子宇宙学有重要意义,因为这些波段很少受到星际尘埃消光的影响,适合研究恒星行程和恒星演化末期,也可以通过这些波段观测研究宇宙微波背景辐射。

你说的那种“大炮”,那是光学镜,小哥和大山介绍道,你们刚才在外面看到的其他几个球,都是光学镜,有台湾的,有兴隆的,还有个香港商人的。(“香港商人”,大概指的是星河科研社的社长方浩翔先生,他在羊八井有一个50mm的望远镜。)

你们现在有在观测吗?Karlan问小哥。

小哥摇头道,前段时间来了些人,设置好之后就回去了。倒是其他几个镜子,因为是光学镜,可以远程操纵,所以往往是,一年来个一两次设置调整一下,其余时间都在远程。

CCOSMA2012年实现接收机超导制冷至4.5K并成功实现接收机和频谱仪的实验出光。2013年完成电控系统等的升级改造工作。2014年升级修改和调试完成所有相关软硬件,并成功“开光”。15年底,CCOSMA多次重复降温至超导温度,并可重复进行天文观测工作,这标志着CCOSMA即将进入到科研观测阶段。从此CCOSMA在青藏高原重新开始她的观测工作。小哥说的前段时间有人来设置,想必就是在测试超导成像仪。

聊了一会又聊回到亚毫米波。这个3m亚毫米波望远镜在老家阿尔卑斯工作了25年,10年迁至此,尚未完全开展观测,此刻镜身仍旧保留着安装调试镜面角度时用的电机。

CCOSMA,中德3m亚毫米波射电望远镜。站长蛐摄,严禁转载

大山作为一个天文新鲜人,问的问题总是有趣,他问小哥,咱为啥要买别人30年前做的镜子?小哥尴尬笑笑说,咱做不出来呗。大山遂啧啧叹息,敲了敲镜面。

Karlan事后说,看到大山敲镜子,我要是PI(principal investigator,一般天文机构中指一个望远镜项目的负责人),当场就能变成狼人。

我忍不住笑了。大凡天文工作者,对于这种轻率对待望远镜的态度,都不以为然。羊八井中德亚毫米波望远镜的PI,是王俊杰老师。我曾看过他的报道,有时候怕工人弄坏昂贵精密又脆弱的仪器,宁愿在4800米的高原自己爬上爬下搬运。

亚毫米波和毫米波一样,大气中水分子对他们的吸收十分严重,这也是亚毫米波建立在羊八井、毫米波建立在德令哈的原因之一。

国家天文台有个项目组叫做国家天文台西部天文选址组。中国西部拥有海拔高、气候干燥、光害少等特点,具有极高的建台潜质,一度有人声称中国西部有比智利、夏威夷更适合建天文台的地方。在地广人稀,环境恶劣(对人来说)的大西北寻找到合适地点建立天文台,是选址组肩负的任务。否则未来中国计划建造的30m望远镜,可能就会建在智利。

我问小哥怎么称呼,小哥说,就叫我小黄吧。观测研究员小黄见我们问的问题不像是来胡闹的,形容开朗许多,话也多了。大概也因为此地多年就两个小哥在值班室里对着电暖气烤火,颇为寂寞。适合建立望远镜的地方和适合人居住生活的地方本就鲜少有交集,看王老师的报道,在羊八井观测站选址和建造的十年里,遇到过泥石流、沼泽地,吃煮不熟的饭菜,忍受高原病,以及家人远在千里之外的孤独。

我们从观测站里出来,外面日光厉烈,我眯起眼睛。黑白花狗看见小黄,亲热地扑上去,又看到旁边的我,立刻缩在小黄腿后,记恨地看着我。我拍手叫它过来,它把头别过去不理我。

我和小黄说,之前狗叫了很久也没人出来,还以为里面没人呢。

小黄笑道,它很烦的,我们以为又是村子里的狗出来惹他所以他才叫的。顿了顿又说,他的后腿被别的狗咬伤了,现在走路一瘸一拐的。

我仔细一看,可不是,后腿有点肿。我心生愧疚,问小黄,他叫啥名字?小黄说,叫小白。

我唤它,小白,小白。

西藏羊八井宇宙射线观测站站长小白。站长蛐摄,严禁转载。

羊八井宇宙射线观测站站长——小白,依旧不理我,它坐下来,坐在观测站门口,对着太阳打了个大大的哈欠。今天天气极好,背后的启孜峰也面目和善,轻轻拥着这个小小的孤独的观测站。

橘色的小观测站太不起眼了,无数次经过羊八井的大山甚至都不记得有它这么一个存在。大概每天经过这里的大部分人也和大山一样,根本想不到,这里,西藏高原上普通的小镇上,这个橘色小房子,就是北半球海拔最高的亚毫米波宇宙射线观测站,担负着北半球银道面分子谱线巡天的任务,它将和它的无数兄弟姐妹们一起,探索恒星起源和演化,了解宇宙更深处的秘密

这世界上每一个天文台都是独一无二的,我在很久以后才明白这个道理。它们和人一样,有诞生、成长、工作,也会退役。每个天文台,从一诞生开始,就都凝聚着“父母”的心血,肩负了不同的观测任务,探索星辰大海。

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