8月1日,在新疆奇台县半截沟镇石河子村,一项国家重点科研项目——110米口径的奇台射电望远镜(QTT)正在紧锣密鼓地建设中。这座重达6000吨的庞大装置已完成直径76米的环形轨道高精度安装与调试工作,滚轮及中心体结构单元正在有序拼装,座架结构的安装也在加速推进。

目前,QTT的建设进度已过半程,预计将于2028年全面竣工。建成后,它将成为全球规模最大、精度最高的百米级全向可动射电望远镜,具备角秒级的指向精度,能够灵活开展天穹巡测。其宽广的频率覆盖范围(0.27—30GHz,进一步扩展至115GHz)将使其成为研究脉冲星、快速射电暴、纳赫兹引力波以及探索天体与生命起源的重要工具。

这座顶级天文观测设施选择落户新疆,充分体现了该地区作为全球顶级“天文实验室”的独特优势。从支持探月工程和火星探测任务的乌鲁木齐南山观测站26米射电望远镜,到拥有中国最佳视宁度之一的帕米尔高原慕士塔格观测站,再到遍布全疆的优质天文台址资源,新疆正逐步形成一个“射电光学并举、基础应用并重”的全域天文观测网络。

得天独厚的自然条件与国家前瞻性的战略布局共同铸就了新疆在天文观测领域的优势。中国科学院新疆天文台党委书记、QTT项目总指挥王娜表示:“新疆拥有丰富的射电和光学观测资源,是国内少有的‘天文观测全要素区域’。”

位于奇台的观测站被誉为世界顶级“天文谷”,其无线电环境极为优越,大气水汽积分含量均值仅为6.6毫米,冬季更是低至不足2毫米。这些优异条件为QTT在毫米波段的天文观测提供了理想的环境,使其能够捕捉到宇宙深处微弱的信号。

在光学观测领域,海拔4520米的慕士塔格观测站同样表现出色。其视宁度中值仅为0.78角秒(数值越低越好),冬季大气水汽含量低,加之公格尔雪山的有效屏蔽作用,使其免受城市光污染的影响,成为优质的光学天文观测地点。

目前,在慕士塔格观测站,50厘米衍射极限成像望远镜、月闪望远镜等设备已正式投入使用,1.93米光学望远镜也即将安装完毕并投入运行。曾经神秘的帕米尔高原正逐渐发展成为光学红外观测的重要前沿阵地。

王娜介绍,新疆的天文观测条件在国内名列前茅,不仅得益于自然优势,还因大部分观测站点交通便利、配套设施完善。例如,慕士塔格观测站与喀什观测站形成了“观测—休整”联动模式,既提升了科研效率,又保障了人员健康。

自2009年正式运行以来,喀什观测站已多次开展卫星伪距测量和VLBI联测工作,每年为卫星导航系统提供大量关键数据。此外,南山观测站始建于1991年,现拥有20多套射电与光学观测设备,其中包括运行时间超过7000小时的26米射电望远镜以及1米光学望远镜、1.2米量子通信望远镜等主力设备。

新疆在天文领域的独特优势吸引了国内众多科研机构和高校在此布局。例如,乌拉斯台观测站致力于探索宇宙“第一缕曙光”,红柳峡观测站的天籁计划专注于暗能量研究,南山射电参考架望远镜则聚焦于时空基准任务。这些站点不仅是国家天文体系的重要组成部分,更是重大科学突破的前沿阵地。

在乌鲁木齐县甘沟乡小峰梁的南山观测站,26米射电望远镜的巨型抛物面正对准深空,持续为探月工程和火星探测提供VLBI测轨数据。这台设备的科研使命始于上世纪90年代,当时新疆天文台科研人员利用25米射电望远镜(现为26米射电望远镜的前身)开展了开创性的工作。

近年来,新疆通过举办天文知识竞赛、组织中小学教师培训以及开展冬夏令营等活动,积极推动科普教育。同时,开放南山观测站一米望远镜的数据资源,支持业余天文团体发展,进一步激发了公众对天文学的兴趣。

随着QTT项目的推进,奇台县前瞻性地规划了“天文小镇”,提出了“科研牵引、产业赋能”的发展战略。在慕士塔格观测站周边,“星空民宿”逐渐兴起,游客在体验高原风情的同时,还能仰望璀璨银河,实现了尖端科研与生态保护的和谐共存。

QTT建成后将向全球开放观测申请,成为“一带一路”沿线重要的天文合作平台。它不仅代表着中国科技实力的进步,也将向世界展示新疆的创新活力与发展潜力。(本文)