南极巡天望远镜

南极巡天望远镜是中国自主研发的全自动无人值守望远镜，由中国南极天文中心、中国科学技术大学、南京天文与光学技术研究所、南京大学天文与空间科学学院等单位联合研制。

1、目的

南极巡天望远镜主要是搜寻银河系外的超新星爆发事件，努力寻找一些亮度瞬间变化的天体（有可能变化幅度不会很大），例如微引力透镜效应，系外行星系统等。此外，还将搜寻各类变源，包括活动星系核、银河系内的各类变星等。通过南极巡天望远镜的观测，可帮助实现研究银河系结构、近邻星系的距离等科学目标。

2、设计

为适应南极地区极端的自然环境，南极巡天望远镜在镜头、结构、材质等方面都进行了特殊设计。

主镜装备有自动除霜系统；光路结构进行了优化，较为短小紧凑，方便运输；

材质方面大量使用低温钢和膨胀系数较低的材料；

其他如变压器、齿轮等电控系统也都按照南极低温环境要求设计制造，可实现远程操控，全自动无人值守观测。

3、AST3-1

在中国第28次南极科考中，昆仑站顺利完成了我国自主研发的首台南极巡天望远镜的安装调试，这意味着在地球上最佳的天文观测点、南极“冰盖之巅”——冰穹A地区，有一台中国人自己研发的天文望远镜，能够连续监测银河系内上亿的恒星，并搜寻太阳系外行星。

这台南极巡天望远镜名叫AST3-1，是3台计划安装在南极的巡天望远镜之一。AST3-1主镜口径68公分，有效通光口径50公分，采用我国创新设计的大视场折反射望远镜光学系统，具备指向、跟踪和调焦等现代望远镜的所有功能，是目前南极最大的光学望远镜。它同时配备了目前国际上最大的单片CCD相机，像素达到1亿，也就是说，AST3－1一次曝光可以覆盖约4.3平方度的天空，相当于18个月亮的大小。AST3－1实现了全自动运行，南极冬季长时间的黑夜使它能够不间断地观测。AST3－1也配备了强大的计算机系统，负责对1亿像素CCD相机产生的海量数据进行实时处理和分析，可以有效发现瞬变天体。而AST3－1的目标之一就是在超新星爆发后一天内探测到它们。

4、AST3-2

简介

AST3—2是3台大视场巡天望远镜AST3项目中的第二台，2015年1月放置在南极的冰穹A，也是目前运行的南极独一无二的全自动巡天观测望远镜。紫金山天文台和中科院南极天文中心牵头的中国南极天文合作团队，自主研发了能够在极寒条件下持续工作的AST3—2望远镜的硬件系统以及全套软件系统，实现了AST3—2望远镜的高可靠性的远程全自动巡天观测。

为了高效率地利用AST3—2获取海量的观测数据，AST3团队研发了其运控系统。相比于在基建成熟的普通天文台址运行的望远镜的运控系统，其运控系统研制需要面对南极低温低压环境、极夜期间无人值守对设备高可靠性的要求、运控系统功耗预算仅为200瓦特等站点条件带来的特有困难。团队通过自主创新，解决了特殊问题，研发的运控系统实现了望远镜在南极昆仑站的无人值守条件下的全自动巡天观测。

投入使用

2015年1月，由我国自主研发的南极巡天望远镜近日在南极内陆冰盖最高点——冰穹A附近的昆仑站安装完毕，即将投入观测运行。其一次曝光可覆盖约4.3平方度的天空，相当于18个月亮的大小。

这台“AST3-2”巡天望远镜是我国在冰穹A地区布放的第二台南极巡天望远镜，其有效通光口径达500毫米，是南极现有最大的光学望远镜。自2015年1月成功安装以来，这台望远镜实现全自动无人值守，可根据不同的科学目标进行观测。

目前，AST3-2主要进行超新星巡天、系外行星搜寻、引力波光学对应体探测等天文研究。

维护升级

2017年4月20日，中国第33次南极科学考察队凯旋。参与此次南极内陆天文科考的4名中科院科研人员介绍，经过维护和调试，南极巡天望远镜AST3-2已恢复工作并完成升级，目前正在进行新一年度的巡天观测。

此次天文科考的重中之重在于维护和升级已经架设在南极昆仑站的巡天望远镜AST3-2。围绕AST3-2，科考人员不仅排查了故障，还加装了全方位图像监视系统、主动除霜系统和防雪装置。科研人员还取回了前期天文观测数据，更新升级了温度监测系统以及控制软件等。4名天文组科考队员经过在昆仑站约20天的紧张工作，圆满完成所有预期目标。目前最新回传的监测数据显示，AST3-2状态良好，运转正常。

引力波事件

自北京时间2017年8月18日21:10起(即距离引力波事件发生24小时后)，中国南极巡天望远镜AST3合作团队利用正在中国南极昆仑站运行的第2台望远镜AST3-2对GW170817开展了有效的观测，此次观测持续到8月28日，期间获得了大量的重要数据，并探测到此次引力波事件的光学信号。

首次实现无人值守越冬观测

南极巡天望远镜AST3—2在2017观测年度即3—9月期间，成功克服零下40摄氏度到零下80摄氏度的极寒、暴风雪等恶劣条件，在南极首次实现了无人值守条件下的越冬观测。这意味着南极光学天文时代的正式来临。

AST3—2工作在南极最高点冰穹A，需要通过铱星的卫星网络远程控制实现整年无人值守持续工作，对极寒条件下的可靠性提出了极高的要求，这是对我国天文望远镜研制的一大挑战。

5、重大发现

2017年10月16晚10点，南京紫金山天文台对外发布了一项最新的重大发现。中国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号。在这次国际重大科学发现中，中国起到了重要作用。