2023年1月1日，我國首部“暗夜星空保護”的地方性法規(guī)——《海西蒙古族藏族自治州冷湖天文觀測環(huán)境保護條例》正式實施，它將會更好地保護冷湖地區(qū)世界一流的天文觀測環(huán)境條件。在冷湖賽什騰山天文觀測基地，不久的將來會有30多臺天文望遠鏡，將成為世界一流、亞洲最大的天文觀測基地。當初為什么要選擇這里？有哪些考量呢？下面我們就來看看吧！

要找地方建天文臺，究竟有多難？

要講述天文臺址選址的故事，一個首先要回答的問題是：在當今太空技術相當發(fā)達的時代，為什么還要在地面建設觀測設備？

答案也很直接：由于技術的限制，我們不可能把超大型的設備送入太空，而大型設備和與之匹配的儀器是在現(xiàn)代和未來天文學、物理學領域中探索極致問題時不可或缺的。

第二個問題是，為什么對大型望遠鏡設施的臺址那么挑剔？

對這個問題的回答需要一點背景知識。地基天文觀測都是透過地球大氣進行觀測，地球大氣中的物質(zhì)成分對來自天體的信號會產(chǎn)生吸收，臺址上空的大氣越薄，吸收就越少，因此我們需要去海拔盡可能高的地方選址。選址還需要遠離人造光源，因為大氣中各種因素產(chǎn)生的散射會嚴重影響天文觀測。同時，還要夜空晴朗，否則我們根本看不見星空。除此之外，地球的大氣是不穩(wěn)定的，沿望遠鏡視線方向的無規(guī)律大氣湍流會扭曲來自天體的光線，這就是所謂的視寧度。對于現(xiàn)代和未來的大型設備而言，視寧度非常重要。

隨著城市現(xiàn)代化程度的提升和人口的增長，特別是望遠鏡口徑的擴大、探測設備靈敏度的提高和對科學目標的重視，城市燈光對天文觀測的影響變得不可接受。紫金山天文臺、云南天文臺、興隆觀測基地等都因為城市的亮化受到了不同程度的影響。

現(xiàn)代天文臺，走向無人區(qū)

我們先來看看世界上最好的天文臺都是什么情況。南極的冰蓋之上，具有世界上最穩(wěn)定、最透明的大氣，這是逼近亞空間的觀測條件。當然，選址以及后期的建設和運行成本也是直逼空間設施，這是不利因素。除此之外，世界上頂尖質(zhì)量的臺址非常有限，比如夏威夷大島上的MaunaKea天文臺和智利北部阿塔卡瑪沙漠地區(qū)的天文臺，還有相對次一等的西班牙加那利群島上的天文臺。

先不談臺址的觀測條件參數(shù)，這些頂級的天文臺從地貌上看就跟經(jīng)典的天文臺大不一樣。這些天文臺無一例外都是處于鮮有植被的干旱地區(qū)，看起來都是荒漠和裸巖。所以，我國現(xiàn)代天文臺選址的基本方向，就是走向高原、走向不適合人類生存的地域。而青海省海西州就符合這樣的條件。經(jīng)過大量前期工作，選址工作在2018年開始了，確定在冷湖賽什騰山區(qū)4200米海拔標高點（C區(qū)）進行定點選址。

冷湖的觀測條件到底如何？

冷湖地區(qū)的天文選址很幸運，所有的因素都同時得到了最優(yōu)的選擇！

冷湖臺址區(qū)域的優(yōu)質(zhì)晴夜時間（天文上的測光夜）占比達70%，外加大約15%的部分有云的光譜觀時間，每年天文觀測可用的時間達300天。冷湖地區(qū)屬極度干旱地區(qū)，有研究顯示，在過去60年中，冷湖的年均降水12毫米，但蒸發(fā)量卻高達3000毫米以上。

我們的分析印證了歷史資料的統(tǒng)計結(jié)論，這里夜間可沉降水汽柱密度在2毫米以下的時間占比優(yōu)于美國的MaunaKea天文臺（54%），遠低于智利和其他地區(qū)的大型光學天文臺。

截至當前，賽什騰C點的DIMM視寧度直接統(tǒng)計的中位值為0.79角秒（臺址網(wǎng)站的統(tǒng)計數(shù)值），與世界其他頂級天文臺相比，基本持平。

2020年12月20日，50BiN望遠鏡進行了測試觀測。第一幅科學質(zhì)量圖像上恒星的半高全寬值為0.68角秒，而當時的視寧度測量值為0.60，完全吻合。這是冷湖天文觀測基地的初光。

隨著更多基礎設施的建設和進一步測試的開展，相信今后冷湖將成為國際光學天文研究的重要基地，成為人類探索宇宙奧秘、培育原創(chuàng)性科學成果的重要策源地。