中国国家天文台丽江高美古观测站的流星雨之夜

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<h3>刊登于中国国家天文2018年6月期</h3> <h3>感谢中国国家天文对我的科普文与摄影作品的认可</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">丽江高美古天文台的流星雨之夜 </h3><h3 style="text-align: center;"> 文/摄影 董奇玮  </h3> <h3 style="text-align: center;">(天文台全景)</h3><h3>初识高美古天文台 </h3><h3> 一直以来都是SELF(格致论道)的忠实观众,通过中国科学院网络化科学传播平台,曾几度有科学家提到过在高美古天文台的工作经历,而本人就生活在云南滇西历史文化名城--保山,距离丽江只有380公里左右,想去高美古天文台参观的心情急不可待。</h3> <h3>高美古园区坐落于云南省丽江市玉龙县的铁甲山巅,海拔3200米。这里是纳西族自治乡,“高美古”在当地纳西族语言中的意思是“比天还高的地方”,由于纬度低,海拔高,人烟稀少,没有人为光线和沙尘的干扰,空气透明度好,保持了良好的大气宁视度,是理想的观星地。该站内的望远镜不仅能观测北半球天区,还能观测到南半球的较大天区,这也扩大了我国天文观测的范围。据该站研究员多年的观测实践,此地的年可观测夜大于200夜。 </h3> <h3><p style="text-align: left;">踏上征途<br></p></h3><h3> 厌倦了城市的灯火辉煌,车水马龙,喧嚣浮华,驾车400多公里来到玉龙县高美古村,眼前显现出一片世外桃源,驰骋于乡间小道,与大自然撞个满怀。去留无意,闲看路边花开花谢;宠辱不惊,笑望天外云卷云舒;返璞归真,静听林间叶飘叶落。慢一点,再慢一点,我想时间停止,尽情享受大自然的瑰丽,在精美绝伦的天地间放飞自我。</h3> <h3><p style="text-align: left;">行驶于静谧的乡道,领略别样风光,感受纳西族的人文风情,30多公里的乡道尽头就是高美古天文台。<br></p></h3> <h3 style="text-align: center;">(行车记录仪中的高美古村乡道)</h3><h3>参观高美古</h3><h3>  抵达高美古观测站,因事先联系了观测站,得到工作人员的许可,迫不及待下车,带上相机进入园内。这里海拔有3200米,就我在云南的生活体验来说,并不算高,但山不在高,各项独特的环境条件,成为优良的天文台选址,这里的天空更蓝,空气更清新,阳光也更强烈。整个观测站非常安静,只有风吹草动,虫鸣鸟语。在工作人员的带领下,我缓慢地走在园区内,仔细参观每一个角落,因为天文台晚上通宵达旦工作,因此白天是研究员们的休闲时间,整个园区格外寂静。进门首先映入眼帘的是综合楼,楼顶有一台日珥镜,正直白天,圆顶的天窗像贝壳一样张开,日珥镜直指太阳。研究员介绍说,这台日珥镜正在观测太阳黑子。进入综合楼,一楼大厅墙壁上贴满了天文台的简介和历史建设进程,以及各式各样的天体特写照片,这里就像一个博物馆,让爱好者得以了解这所观测站以及天文常识。</h3> <h3>进门首先映入眼帘的是综合楼,楼顶有一台日珥镜,正直白天,圆顶的天窗像贝壳一样张开,日珥镜直指太阳。研究员介绍说,这台日珥镜正在观测太阳黑子。进入综合楼,一楼大厅墙壁上贴满了天文台的简介和历史建设进程,以及各式各样的天体特写照片,这里就像一个博物馆,让爱好者得以了解这所观测站以及天文常识。</h3><h3><br></h3> <h3>展厅里的科普</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: left;">广场右侧,屹立着四座小的天文台,看似应是新建之中,一个个小的天文台,大约2米高,就像一队身披铠甲,头顶铁盔,全副武装,蓄势待发的骑士,萌萌哒造型,尤为可爱。别小看这几座天文台,等建成之时,一定会为天文观测研究锦上添花。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(园区广场 持续建设中的望远镜)</h3> <h3 style="text-align: center;">(建设中的天文台圆顶内部)</h3><h3>继续往前走,道路两边挺立着郁郁葱葱的松树林,行走在道路中,松树沙沙作响,迎面扑来阵阵清新的松香,在这样的氛围映衬下园区更显幽静神秘。顺着路走到尽头,远处巨大的天文台圆顶出现在眼前,这就是期待已久的2.4米口径丽江天文台,激动的心情瞬间波涛汹涌起来。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">丽江高美古天文台最重要的望远镜ChiLI(China Lijiang IFU) 2.4米望远镜,一个大大的蘑菇头。所谓IFU就是视场积分单元—二维光谱仪,这台天文台与爱好者手中的天文望远镜有着本质的区别,其实天文台很少用来观测星云和星系以及行星,因为视场比较小,晚上一般拍摄遥远的恒星,通过干涉仪、散光仪把星光分隔成为“星线”(不同波长的光在不同位置),根据强度和位置转化为光谱图,保存到计算机,然后分析该恒星上含有的元素丰度和元素成分以及多普勒频移,进而测定恒星的距离、年龄等等。而爱好者们手中的天文望远镜则多用来拍摄和观测M31(仙女座星系),M42(猎户座星云),火星,木星等这样比较明显的天体。正午时间已经是天文台的休息时间,研究员们已经结束了当晚的工作,我们被邀请进入圆顶的内部参观。王老师身穿丽江天文台的蓝色工作服,打开了大门,带我进入观测站圆顶,心想我终于,终于能看到我梦寐以求的超级敌巨无霸2.4米口径望远镜啦!心脏蹦蹦直跳...<br></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(屹立的2.4口径米天文台)</h3> <h3 style="text-align: center;">丽江高美古天文台ChiLI(China Lijiang IFU)</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(天文台 全景艺术照)</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;"><br></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(楼梯过道墙壁的天文照片)</h3>进入天文台圆顶内部,并不像想象中那样宽敞,一共四层,连接的楼梯是狭窄蜿蜒的单身过道,很好理解这样的设计当然是给中心的天文望远镜留更多空间啦。各个房间位于紧靠圆顶建筑的边缘,房间内部空间也是弧形,连墙壁都是曲面,这和整栋建筑的外状相一致。研究员的办公室干净整洁,体现了他们的井井有条。特别留意到办公室墙壁上挂着一幅纪念照,为纪念丽江天文台发现并命名的一颗小行星,“丽江”星。继续走到圆顶最上面一层就宽敞多了,中间这一架就是约2层楼高的巨无霸2.4米口径望远镜(我用16mm镜头才勉强能完整拍下)。蓝色与白色的<h3><br></h3> <h3 style="text-align: center;">(天文台办公室)</h3><h3>主体涂装,象征着蓝天白云,上面负载了各种仪器设备。据王老师介绍,其中最主要的仪器是PICCD相机、云南暗弱天体光谱及成像仪(YFOSC,YunnanFaint Object Spectrograph and Camera)、丽江太阳系外行星探测器 (LiJET,LijiangExoplanet Tracker)、高色散光谱仪(HiRES,High Resolution Echlle Spectrograph)、中国丽江积分视场光谱仪(ChiLI, China Lijiang IFU)。2.4米望远镜是一架地平式反射望远镜,其主镜直径2.4米,镜坯采用 Zerodur微晶玻璃材质,其近乎于零的热膨胀性能确保望远镜主镜在-10°C至35°C的工作环境中不会变形,很好地保证了望远镜成像质量的稳定性。主镜室通过气动触发器在轴向和侧向上为2.3吨重的主镜提供支撑。通过检测镜片的位置变化,控制支撑力的大小,使主镜在观测过程中随时保持与镜室的相对位置和姿态,焦点为RC结构,具有耐焦和卡焦两个焦点。望远镜的CCD成像仪在每次观测时都必</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(核心主体)</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: left;">须添加液氮使其冷却,因CCD长时间曝光,就会发热产生热噪信号干扰拍摄。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(液氮罐)</h3> <h3>  云南丽江高美古天文台虽然知名度不如河北兴隆观测站的LAMOST郭守敬望远镜,但是就2.4米的口径,在目前已经是国内最大的光学望远镜了,甚至在亚洲也是顶顶有名。在这里特别感谢王老师,和大哥(和姓为纳西族第一大姓)的热情接待,耐心讲解,受益匪浅。而作为一般的天文爱好者,只能在天文台特定的活动的时候才能入园参观,本次经历实属难得。更凑巧的是,今天是4月22日,根据预报23日凌晨将是天琴座流星雨的爆发时间,并且2点以后,月亮西下,银河东升,加之这里海拔高,无光害,天气晴朗,想必今晚一定会是一场星空饕餮。然而,今天台里的研究员还在抱怨,因为流星雨的干扰,使得这几天的观测受到了一定影响,但作为爱好者,恨不得夜空下满流星,一睹星陨如雨的奇观。那么,夜空中陨落的流星,是幸运还是倒霉呢?这就是爱好者与研究员的区别吧。</h3> <h3><p style="text-align: left;">高美古的星空饕餮</h3></h3><p style="text-align: left;"> 夕阳西下,金色的晚霞浸润了整个观测站,研究员们整装待发,身后拖着长长的影子,陆续走进天文台,准备开始一夜的工作,就像时空错位一样,平时的我们这时正好走出单位,准备回家。黄昏谢去,夜幕铺开,空中明月高挂,月明星稀。大地渐渐沉睡过去,微风轻轻抚摸我的脸,周围只有虫鸣声,园区的松林在月光下格外幽静,正如欧阳修的词:明月净松林,千峰如一色。午夜时分,月色退去,银河东升,木星当之不愧成为夜空中最亮的星,红色的火星,黄色的土星肉眼清晰可见。为了不影响天文台工作,夜晚的园区内禁止使用任何照明设备,道路变得异常漆黑,习惯了生活在城市中的我,真真切切的体会到了伸手不见五指的感觉,行走变得异常困难。“上帝说要有光,于是便有了光”,头顶满满璀璨</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: left;">的繁星似乎勉强能点亮道路,曾经我只在书中看到过古人有这样的体会,如今身陷灯火阑珊处早已无法感知星光。此时抬头仰望星空,织女星的天区就是天琴座,平均大约5分钟左右就能看到一颗流星划过。我努力地只靠触觉摆好相机,张开脚架,准备拍摄,平时娴熟的动作因为没有照明变得非常艰难耗时。一颗流星,又一颗流星,再一颗流星划破星空,我只期待尽快架好相机,能拍到流星,同时为了不影响天文台观测,特地给相机屏幕也包裹了起来。<br></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(天文台180°天区)</h3><h3> 仰望星空,让人充满希望与梦想;脚踏实地,才能让骨感的现实丰满起来。自古到今,无数的人们对天空充满了好奇,从一个个神话起,多少文人墨客写下了流芳百世的诗词歌赋。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(北斗七星)</h3><h3><h3>夏季大三角是夜空中最显眼的天区,汉代一首诗写到:</h3><h3>迢迢牵牛星,皎皎河汉女。</h3><h3>纤纤擢素手,札札弄机杼。</h3><h3>终日不成章,泣涕零如雨;</h3><h3>河汉清且浅,相去复几许!</h3><h3>盈盈一水间,脉脉不得语。</h3><h3>千年前的女子默默不语,仰望星空红泪偷垂,有情人日夜思盼眷恋,终日凝眸梦中,回首则是相顾无言唯泪千行。</h3></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">(夏季大三角)</h3><h3 style="text-align: left;">熟知牛郎织女故事的人们可以从这张照片中找到出处。</h3><h3>与之相比,我感到无比幸运、分外幸福。曾经,我时常独个人,走很长的路,追最美的星,在起风的时候觉得自己像一粒沙,没有归宿。后来,我的那个她出现,不早不晚。我们都独守着,貌似是专门为彼此到来而等待。犹如漫天的星辰,茫茫人海中两颗心邂逅有多渺茫?但空间是弯曲的,两条平行线也终有相交的一刻。浩瀚无垠的星空在光年外沉默,相伴的两颗心默默不语,凝视星光,懂你的人,无时无刻都在身边,陪伴是最情长的告白。</h3><h3><br></h3> <h3 style="text-align: center;">(实拍天琴座 流星)</h3><h3>后记天文爱好者的乐趣</h3><h3>  在古希腊的神话传说里,当一个神,做了件有利于人类的事之后,众神之王宙斯,就会把他带到神殿里,打开一扇窗户,让他看一眼宇宙的奥秘,这是对一个传说中的神的奖励。人类仰望星空,那里到底有多少秘密,我们又能理解多少宇宙?是否有另外一个星体也存在文明,像人类这样也在苦苦追寻。而我们今天以凡人之心凡人之眼,能够真正地去探知这个世界的奥秘,我觉得是人生最大的奖赏,或许天文台就是那扇解开疑问的窗户。作为一个爱好者,有幸参观高美古天文台,是一场终身难忘的饕餮盛宴。远离城市的快节奏高压力生活,只要肉眼瞟一眼壮丽的星河,消极的情绪会立马消散,广袤的宇宙包容了一切,任何人与事都显得是微不足道。对于灵感缺失,思绪干涸的人来说,星空是一剂良药,诗与远方,就在头顶。再见,高美古!</h3> <p style="text-align: center; ">工作中的天文台</h3> <h3>TIPS</h3><h3>  丽江高美古是一个极佳的观星点,可以说是观星人的“圣地”,距离市区只有50公里左右。为了保证天文台的科学观测,天文台一般时间是不对外开放的,一般爱好者只能在高美古村停留。庆幸的是,在天文台附近2公里以外有一个双子座天文庄园,在这里可以食宿,并且提供天文望远镜观测,庄园内整齐干净,典雅别致,专为天文爱好者开放,有兴趣的爱好者千万不要错过。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">日晷</h3> <p style="text-align: center; ">阿波罗11号</h3> <p style="text-align: center; ">星空手办</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">业余天文望远镜</h3>