在地球的最南端,中國科研人員正借助獨特的極地環境,為人類探索宇宙奧秘開辟新的窗口。位于南極中山站的天文觀測設施,已成為監測空間碎片、追蹤星際天體的重要平臺。這里常年有人值守,每年約兩個月的極夜期為天文觀測提供了絕佳條件,穩定的大氣視寧度更讓持續監測成為可能。
隨著人類航天活動日益頻繁,地球軌道上的空間碎片數量呈指數級增長。失效衛星、火箭殘骸和碰撞產生的碎片,正以每秒7至10公里的速度構成一張危險的"太空網"。為應對這一挑戰,中國南極考察隊于2021年在中山站部署了首套實驗性空間碎片光學監測望遠鏡。經過多年建設,該系統已形成由4臺150毫米固定望遠鏡和1臺310毫米快速跟蹤望遠鏡組成的觀測網絡。其中,150毫米望遠鏡陣列與國內臺站聯測的定軌精度優于50米,310毫米設備對低軌目標的日探測頻次最高可達10次。
這些"南極天眼"不僅守護著太空安全,更在基礎科學領域取得突破性進展。2025年7月,中山站天文團隊成功捕獲第三個造訪太陽系的星際天體——阿特拉斯(3I/ATLAS)。通過精確的軌道預報和連續21張、每張30秒曝光的圖像疊加技術,科研人員從繁星點點的背景中分離出這個微弱信號。這項成果標志著我國實現了對太陽系外天體觀測的"從0到1"突破。
在更高海拔的冰穹A區域,中國天文研究同樣碩果累累。2025年,一臺60厘米太赫茲探路者望遠鏡在此發現大質量恒星反饋影響星際介質碳循環的關鍵證據,為亞毫米波天文觀測開辟了新維度。回顧發展歷程,2008年首批中國天文學家在冰穹A安裝的"中國之星"光學望遠鏡陣,實現了南極天文觀測的"零突破";2011年架設的首臺南極巡天望遠鏡,通過特殊設計的"保溫衣"成功抵御零下80攝氏度的極寒;2017年第二臺巡天望遠鏡更是參與了人類首次雙中子星并合引力波事件的電磁對應體探測。
星際天體的研究正成為南極天文觀測的新熱點。這類不受特定恒星引力束縛的天體,包括星際小行星、彗星和行星。2025年發現的阿特拉斯最初被誤認為長周期彗星,后經軌道分析確認為第三顆造訪太陽系的星際天體。此前,人類僅在2017年觀測到首顆星際天體"奧陌陌",其雙曲線軌道表明這類天體將穿越太陽系后永遠離去。這些發現不僅驗證了開普勒和牛頓的天體力學理論,更彰顯了人類近地小天體觀測能力的顯著提升。
目前,中國南極天文觀測體系已形成多層次布局。從中山站的碎片監測到冰穹A的深空探測,從光學觀測到太赫茲研究,科研人員正在構建覆蓋不同波段、滿足多樣科學目標的觀測網絡。未來,在昆侖站建設光學及紅外望遠鏡的規劃,將進一步提升我國在極地天文和深空探測領域的國際影響力。










