13.7米毫米波射电望远镜:在世界屋脊描绘银河画卷

在青海省德令哈市以东35公里、海拔3200米的戈壁沙漠上，一个巨大的白色“高尔夫球”矗立在光秃秃的群山之中，用望远镜包裹着，昼夜不停地在耀眼的银河中巡逻，描绘出一幅壮丽而精致的银河画面。

30多年前，当这个21米高的白色圆顶刚刚建成时，从远处看，它就像一个巨大的蒙古包。附近的蒙古牧民很好奇，骑着马或骆驼去看发生了什么。

“他们总是把这个地方和气象站混为一谈，人们经常打电话询问天气。我们会告诉他们我们在看星星。”在紫金山天文台青海天文台工作了36年的高级工程师庞星海说。

该天文台的13.7米毫米波射电望远镜是中国唯一的毫米波波段大型射电天文观测设备。它为一系列重大科学项目提供观测支持，并向世界各地的天文学家开放。

3.7米毫米波射电望远镜

天文台首席科学家徐晔表示，该望远镜主要针对天文学和天体物理学的前沿领域，如银河系中的分子云和恒星形成、行星状星云、晚期恒星演化、星际介质物理学和行星际分子谱线巡逻等。

他说这里气候干燥，水蒸气含量低。这是亚洲最好的毫米波射电天文台。目前，天文台已建成从无线电到光学的所有波段的天文设备，并已成为世界上第一颗量子卫星墨子的地面站之一。

看星星

13.7米的毫米波射电望远镜建于20世纪80年代，并于1990年投入使用。为了观察广阔的宇宙，几代科学研究人员一直停留在自然环境恶劣的高原戈壁沙漠。

在这里工作了18年的观测站副站长鞠炳刚说:“以前，从德令哈市到观测站的路况非常差，我每天都要花两三个小时才能上路上班。我们吃的水来自地下。当我第一次来的时候，我经常因为水质太差而腹泻。它海拔高，气候干燥，容易流鼻血，嘴唇干裂，晚上睡眠不好。”

“我们的任务是确保望远镜的顺利运行。一旦设备出现故障，我们甚至会在半夜赶到修理。”朱兵只是说。

徐晔说，冬季是一个重要的观测时段，观测站在春节期间从不休假。望远镜的核心探测器在零下269度工作。如果你关闭并重新启动机器，你将不得不经历抽真空和冷却的过程，这是浪费时间并且可能导致故障。因此，除了7月和8月，望远镜每年都会连续运行10个月。

冬季紫金山天文台青海天文台。

即使在夏天，当望远镜关闭时，观测站的工作人员也不容易。

“望远镜天线是由铝板制成的。经过一个观察季节，它们会因热膨胀和冷收缩而变形。这就像人类眼中的近视。因此，每年夏天都需要修理。”朱兵只是说。

他说当他第一次来到这里时，他感到非常孤独，生活很无聊。过了很久，我慢慢喜欢上了这里。这份工作让我感到平静。晚上天气好的时候，我会跑到外面仰望星空。

55岁的庞星海原本想成为一名医生或士兵。1982年，我差几分钟就错过了入学考试，被招聘到这里工作。

他回忆说，从大陆来建造望远镜的工人在工作时吸入氧气。汽车在路上满是灰尘，坐在车里的人都被灰尘覆盖着。

在工作了36年后，准备退休的庞星海对这个地方产生了怀旧之情。"通过这台望远镜观察到了一些重要的天文发现，我也为此做出了贡献."

戈壁沙漠紫金山天文台青海天文台。

当李振强2006年大学毕业后来到观测站工作时，他并不习惯这里的水质。此外，他熬夜到很晚，头发掉得很厉害。“每次洗完头，一盆水是黑色的，一年之内就掉了一半头发。”

2007年，他被紫金山天文台录取为研究生，但在江苏学习两年后，他仍然选择回到高原工作。

他不知道望远镜是不能和他分开，还是不能和望远镜分开。"当我能在数据中找到有趣的东西时，我有一种成就感。"

银河系的肖像

在如此艰难的环境下，中国天文学家正在进行一项宏大而富有诗意的工程:描绘浩瀚的银河系。

紫金山天文台台长杨基领导的“银河图片”项目于2011年11月正式启动。这是自13.7米毫米波射电望远镜建成以来最大的工程。

银河系是太空科学家最感兴趣的区域，因为那里有许多恒星和各种气体。来自世界各地的科学家对银河系进行了多维观察，但获得的数据大多是零碎的。

银河系下的13.7米毫米波射电望远镜

徐烨说，银河系里有什么样的结构？恒星是如何形成的？星星是如何分布的？星星之间有什么？这些仍然是未解之谜。“银河画卷”项目旨在发现星系中亚云的分布、结构和物理性质，并绘制一幅相对完整的星系结构图。"这个项目将改变我们对银河系的理解."

在观察了每个天空区域后，观察者在办公室的一面墙上画了一个小正方形。现在这个图表已经画出了6000多个小方块，这意味着这个庞大的项目已经完成了60%。

“据估计，再过五年，我们将能够完成对整个银河系的观测。”徐烨说:“我们可以观察到三种分子光谱线，就像我们只能用眼睛看到蛋壳一样，但是通过这三种光谱线，我们可以看到鸡蛋的皮、蛋白和蛋黄。此外，分子光谱线包含速度信息，通过这些信息我们可以知道天体是朝着我们还是远离我们。”

他说，这个项目之所以能够实施，是因为该望远镜配备了一个多波束接收器，这相当于同时使用9个望远镜。观察范围更广，效率更高。望远镜的观测能力提高了50多倍。

紫金山天文台计划未来在望远镜上安装100多个光束接收器来观测整个天空。此外，它还将推动国际一流的60毫米毫米波射电望远镜的建设，该望远镜能够探索130亿光年以外的宇宙边缘。