Plateau Star Tower: alla ricerca dei misteri dell'universo all'Osservatorio Ali
2024-08-22
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Quando ero uno studente laureato, utilizzavo il telescopio da 40 cm dell'Osservatorio Ali tramite telecomando per condurre ricerche scientifiche relative alla fotometria degli asteroidi. È sempre stato un mio desiderio andare alla stazione di osservazione Ali per l'osservazione e lo studio sul campo. Fortunatamente, alla fine di aprile di quest'anno, il gruppo di ricerca mi ha inviato ad Ali per assistere nell'installazione e nel debug del binocolo da 60 cm.Ciò mi ha reso molto emozionato, ma anche molto inquieto: ero entusiasta di andare ad Ali per l'osservazione sul posto, e poter finalmente salire sull'altopiano per realizzare il mio desiderio e vedere lo spettacolare scenario delle stelle che cadono sull'altopiano; Ero preoccupato per le sfide che l'ambiente freddo e ipossico comportava per il mio corpo e se tutto sarebbe andato bene. Ma perché il telescopio dovrebbe essere posizionato su un altopiano in un luogo con un ambiente di vita difficile, soprattutto in un ambiente freddo e ipossico come quello di Ali?Ali qui si riferisce alla regione di Ali, situata nella parte occidentale della regione autonoma del Tibet in Cina e nell'entroterra dell'altopiano del Qinghai-Tibet, noto come il "tetto del mondo". Con un'altitudine media di oltre 4.500 metri, la regione di Ali è uno dei luoghi più vicini al cielo della Terra.Prima di capire perché Ali è stato scelto come sito dell'osservatorio, dobbiamo comprendere brevemente i principi di base dell'osservazione astronomica da terra. L'osservazione astronomica da terra consiste nel ricevere segnali dai corpi celesti attraverso telescopi terrestri, e i segnali dei corpi celesti subiranno inevitabili perdite quando penetrano nell'atmosfera. Meno e relativamente più stabile è l'atmosfera sopra la stazione, migliore è la qualità del segnale ricevuto. Inoltre, le fonti di luce artificiale devono essere evitate per garantire che il sito della stazione abbia un numero elevato di giorni soleggiati e senza forti venti e soffi di sabbia, altrimenti ciò influenzerà l'osservazione delle bande d'onda ottiche e di altro tipo.▲ Figura 1Rappresentazione schematica delle bande di osservazione astronomica e delle finestre di assorbimento atmosferico. Fonte: Centro Astronomico Antartico Cinese
Grazie alla sua atmosfera secca e sottile, all'altitudine estremamente elevata, al rapporto notturno sereno dell'82% e all'inquinamento luminoso quasi pari a zero, Ali ha le condizioni per diventare il principale osservatorio astronomico del mondo. È diventato un luogo ideale per i ricercatori astronomici per osservare le stelle mare.Un luogo ideale per esplorare l'universo lontano.Dal 2002 ad oggi, i nostri predecessori hanno superato innumerevoli ostacoli e hanno selezionato e costruito l'osservatorio astronomico sulla cima del monte Jiamaer Deng, a sud della città di Shiquanhe (32.325°N, 80.027°), ad un'altitudine di circa 5100 metri, il La "Torre delle Stelle" fu finalmente eretta ad Ali. Oggi il progetto infrastrutturale dell'Osservatorio Astronomico Ali è quasi completato e alcuni telescopi hanno effettuato missioni di osservazione mirate a diversi obiettivi scientifici.▲Figura 2Panorama dell'Osservatorio Ali. Fonte: Agenzia di stampa Xinhua
Quali sono le sfide nell’assemblare e mettere in servizio i telescopi ad Ali?
Sebbene l'area di Ali abbia un'altitudine elevata e un'aria rarefatta, che favorisce l'osservazione astronomica, comporta anche sfide fisiche per i ricercatori scientifici. Non ho mai avuto l'esperienza di vivere ad alta quota Per adattarmi all'alta quota, ho soggiornato una notte all'aeroporto di Lhasa Gonggar ad un'altitudine di 3570 metri per un breve periodo di adattamento. Non ho sentito alcun disagio quel giorno, ma quando sono arrivato alla città di Shiquanhe ad Ali il giorno successivo, le bellissime montagne innevate e la sensazione soffocante causata dall'aria rarefatta hanno fortemente stimolato i miei nervi sensoriali.▲Figura 3Montagne innevate nella regione di Ali. Foto per gentile concessione dell'autore
Senza sosta, la notte in cui siamo arrivati, siamo andati all'osservatorio per eseguire i lavori di sollevamento del telescopio. Il sollevamento del telescopio è un compito che richiede un alto grado di precisione e collaborazione. Ogni tubo ed ogni accessorio deve essere installato con cura. Il primo giorno abbiamo praticamente completato l'assemblaggio del telescopio. Ciò è dovuto alla nostra accurata preparazione, infatti, abbiamo già assemblato e messo a punto il telescopio a Nanchino prima di spedirlo. Ciò include ma non è limitato al controllo di ogni dettaglio di assemblaggio del telescopio, alle impostazioni di installazione del software di controllo e ai piani dettagliati di installazione e debug.Quel giorno la velocità del vento presso la stazione di osservazione di Ali era molto forte, il che ha comportato grandi sfide per il lavoro di sollevamento. In un ambiente del genere, il capogru opera in un angolo quasi completamente cieco. Per un dispositivo delicato come un telescopio, una leggera disattenzione può causare danni irreversibili. Abbiamo dovuto lavorare a stretto contatto con lui per assicurarci che ogni passo andasse liscio. Non è facile rimanere concentrati e calmi tra l’interferenza della velocità del vento e il disagio fisico causato dal riflesso dell’alta quota. Contando sulla tacita cooperazione e sulla piena comprensione dell'attrezzatura che abbiamo provato ripetutamente a Nanchino, abbiamo completato con successo il processo di installazione del telescopio. Tuttavia, durante il processo di debug, si è scoperto in seguito che lo specchio principale era uscito dalla sua scanalatura a causa di un trasporto o un'installazione impropri. Il debug ha impiegato molto tempo per scoprire questo problema. Fortunatamente, questo problema è risolvibile.▲Figura 4Schema di sollevamento del binocolo da 60 cm. Foto per gentile concessione dell'autore
Il giorno successivo abbiamo ufficialmente iniziato il debug del telescopio. Tuttavia, sia io che il computer soffrivamo di un grave "mal di montagna". Ho una bombola di ossigeno liquido per risolverlo, ma il computer su cui è stato originariamente eseguito il debug non può comunque funzionare correttamente. Ciò ci ha costretto a trovare un computer di riserva e a reinstallare e configurare il software. Inoltre, il debug viene sempre eseguito di notte. Di notte ad Ali fa freddo e vento, il che rende il debug ancora più difficile.▲Figura 5Processo di assemblaggio del binocolo da 60 cm. Foto per gentile concessione dell'autore
La messa a punto dei telescopi astronomici è sempre così Anche se prima della partenza vengono fatte tutte le considerazioni attente, le sorprese arrivano sempre una dopo l'altra. Durante il processo di debug, oltre all'elevata resistenza dei cavi dati e dei computer, abbiamo riscontrato anche problemi come l'impossibilità di regolare l'asse ottico e il piano focale. Dopo diversi tentativi falliti, anche i riflessi elevati hanno portato il cervello in uno stato di ipossia, rendendo più difficile pensare chiaramente e chiarire la logica. Successivamente, quando ho esaminato il registro di debug del telescopio, ho riscontrato alcuni problemi molto piccoli che in quel momento richiedevano molto tempo per essere risolti. Ad esempio, la scarsa qualità dell'immagine era semplicemente dovuta al fatto che l'adattatore della fotocamera era un po' allentato. Fortunatamente, abbiamo praticamente completato l'installazione di software e hardware e il lavoro di debug come l'asse ottico e il piano focale può essere completato da remoto collaborando con ingegneri e insegnanti di stanza presso la stazione di osservazione.Sebbene non tutte le attività di debug siano state completate, dopo 3 giorni di breve lavoro, il binocolo da 60 cm è stato finalmente assemblato con successo e sono state eseguite alcune operazioni di debug, raggiungendo l'obiettivo di base.▲Figura 6L'atteggiamento del binocolo da 60 cm durante il debug. Foto per gentile concessione dell'autore
Questo telescopio binoculare da 60 cm entrerà in fase operativa nel prossimo futuro e il suo compito principale sarà quello di condurre rilevamenti del cielo e osservazioni di asteroidi. Unendo i campi visivi dei due tubi delle lenti, forma un campo visivo di osservazione più ampio e può coprire un'ampia area di cielo in breve tempo. Questo design migliora notevolmente l'efficienza della raccolta dati del telescopio, soprattutto nel monitoraggio e nella ricerca di nuovi asteroidi potenzialmente pericolosi. Rispetto ai tradizionali telescopi monoculari, può completare le attività di rilevamento del cielo più velocemente. Attraverso l'osservazione continua, possiamo tracciare con precisione l'orbita degli asteroidi e fornire avvisi tempestivi sul rischio di collisioni celesti che potrebbero minacciare la terra. Ciò ha anche contribuito alla creazione e al miglioramento del sistema di difesa vicino alla Terra del nostro Paese.Ricerca AliAneddoti di viaggio
Per me il viaggio di ricerca scientifica all'Osservatorio Ali non è solo un'esperienza lavorativa, ma anche un'ottima esperienza di vita. Ho preso una macchina per regolare il telescopio. Quando ero stanco, potevo riposare nella sala di osservazione quando la temperatura era alta e potevo andare a stare al caldo quando avevo freddo. Non riesco a immaginare quanto sia stato difficile per i predecessori venire qui per ispezionare il sito, per non parlare di come sia stata allestita la stazione di osservazione Ali. Hanno superato tutti gli ostacoli per raggiungere la comodità che abbiamo oggi. Rendi loro nuovamente omaggio.L'insegnante residente all'osservatorio mi ha detto che ci sono molti fossili biologici nelle pietre scavate dalle infrastrutture della stazione. Sfortunatamente, siamo stati impegnati ad assemblare e mettere a punto il telescopio e l'alto riflettore non ha tempo ed energia per cercare fossili biologici. . Tuttavia, ho ancora visto molti bellissimi fossili biologici di tipo marino nel supermercato della città di Shiquanhe. Il tempo e lo spazio sono cambiati Quello che una volta era un mare ora è una montagna, il che è maestoso.▲Figura 7 Il lato della cima della montagna della stazione di osservazione di Ali. Foto per gentile concessione dell'autore
Pensavo che qui non ci fossero animali, ma scendendo dalla montagna vedevamo spesso lepri che saltavano e passeri che volavano in volo. Solo allora mi resi conto che quel luogo che di giorno sembrava deserto non era morto. La tenacia della vita si stava commuovendo. Su entrambi i lati della strada per tornare alla città di Shiquanhe, il governo ha iniziato a piantare un gran numero di alberi. Non conosco il loro tasso di sopravvivenza, ma credo che questo posto sarà pieno di vita in futuro.▲Figura 8Alberi appena piantati fiancheggiavano la strada mentre tornavamo alla città di Shiquanhe. Foto per gentile concessione dell'autore
Anche l'altitudine della città di Shiquanhe arriva a 4.300 metri. Il dolore dell'altitudine mi ha causato dolore in tutto il corpo e perdita di appetito. Non sono andato ad assaggiare le prelibatezze locali, mi sono solo ricordato che l'insegnante locale ne aveva consigliate molte . Ma ero abbastanza soddisfatto di questo viaggio Quando mi sono sdraiato sotto il cielo stellato all'osservatorio, quel senso di conforto estremamente potente ha riempito tutto il mio corpo e mi ha fatto persino dimenticare il dolore causato dal mal di montagna.Le stelle brillano intensamente, raccontando i segreti del viaggio nel tempo e nello spazio; la vasta terra porta con sé il desiderio di vedere l'universo. Il desiderio dell'umanità di esplorare l'universo sconosciuto non si è mai fermato. La storia dell'Osservatorio Ali continua e non vediamo l'ora che porti altre scoperte scientifiche.Il cielo stellato sopra la tua testa, i piedi per terra. La bellezza di Ali, una terra misteriosa, risiede nei desideri e nei sogni umani che porta con sé per l'universo, così come nella magnificenza dei suoi scenari naturali. Spero che tutti abbiano l'opportunità di vivere personalmente il fascino di questa terra e di sentire la tranquillità e il riflesso sotto le stelle.
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