新民晚报讯（记者 郜阳）独特的地理位置和环境，使南极成为天文观测的理想之地。记者从中国科学院上海天文台获悉，“南极天目”时域天文望远镜阵原型机研制成功。
中国科学院上海天文台于2019年提出的“南极天目”项目，计划在南极地区布设由100台小口径大视场望远镜组成望远镜阵列，单个望远镜的视场约100平方度，可覆盖地平高度30度以上1万平方度的天区，在每年极夜期间开展连续观测，力争在短时标时域天文学观测研究领域率先取得重大突破。
图说：极光下的“南极天目”望远镜原型机 采访对象供图
“南极每年长达上百天的极夜，能够开展连续观测，有利于在第一时间捕捉到天体短时标快速变化和暂现源等极早期的天象。”项目负责人、上海天文台正高级工程师周丹介绍，“南极夜天光背景暗、大气透明度高、部分台址晴夜数很高，是开展高精度测光观测的理想地点。”
记者了解到，在自然资源部中国极地研究中心大力支持和协助下，“南极天目”原型机于中国第39次南极考察期间运抵中山站。考察队员顺利完成设备安装调试后，于2023年2月20日开始观测，至10月26日观测结束，连续进行无故障观测，在南极的极夜期间获得大量观测数据。
图说：上海天文台端接收到的“南极天目”原型机观测图像，研究团队进行了恒星认证
上海天文台团队对观测图像进行深入分析，初步结果表明原型机曝光30秒的图像中，亮于9等恒星的测光精度，可达到千分之一星等，这一测光精度达到“南极天目”时域天文望远镜阵的观测要求，表明原型机在设计创新性、环境适应性、漂移扫描CCD技术应用性和运行可靠性等方面合理可行，研制成功。
随着技术的进步，当代天文学已经从刻画静态宇宙发展到认识动态宇宙。通过长期多波段观测揭示宇宙中各类天体的变化并发现和探索各类新天体、新现象，这就是天文学中新兴的分支学科——时域天文学。
周丹说，“南极天目”就是要充分利用南极在短时标时域天文学观测方面的特殊优势，“南极天目”原型机则是我国首台基于漂移扫描CCD技术的南极天文观测设备。
漂移扫描CCD技术，是上海天文台持续攻关近20年的一项核心技术。这一技术利用电荷逐行转移原理，通过控制转移速度，实现望远镜静止时电荷跟踪运动目标的功能。“将这种技术应用于一体式设计的望远镜，可以使望远镜在无需驱动机构的情况下也能跟踪天体，这显著提高了整个系统的可靠性。同时，采用漂移扫描CCD可以对一条赤纬带天区进行连续观测，可显著提升巡天效率。”漂移扫描CCD技术学术带头人、正高级工程师于涌表示。
上海天文台透露，原型机在南极经受了最低气温零下37.3摄氏度、最高风速38.6米/秒的严峻挑战，设备运行稳定，观测像质优异，体现了基于漂移扫描CCD技术的一体式结构设计思路在极地天文领域应用优势。
据介绍，后续团队将系统分析处理原型机观测获得的原始图像数据，进一步扩大观测视场，优化能耗分配。在此基础上，研制南极时域天文观测阵的正样设备，力争分批布设在南极泰山站或者昆仑站，助力我国在短时标时域天文学观测和研究领域取得重大成果。
新民晚报记者 郜阳
