为何要在这个又高又干又冷的地方给“望远镜”安个家？丨科学家·马上回答

封面新闻记者 车家竹

12月31日，封面新闻携手中国科学院物理研究所推出的大型跨年科学直播——《复兴路上的科学力量》中，中国科学院紫金山天文台研究员李婧带来了一场名为《从初光到万物—雪山牧场望远镜》的主题演讲。

中国科学院紫金山天文台研究员李婧

演讲开始，李婧先做了一个科普：“亚毫米波/太赫兹是探测冷暗宇宙的独特波段，这一波段对研究宇宙早期星系、恒星形成区、星际介质及天体化学过程具有不可替代的作用。”中国科学院紫金山天文台正在建设我国首台常规运行的亚毫米波天文望远镜——“雪山牧场15米亚毫米波望远镜（XSMT）”。

为什么想要做这样一个“望远镜”？“天文研究对观测严重依赖，而观测就离不开望远镜。”李婧提到，“在我国现有运行或规划建设的天文设备中，低频射电、光学红外和高能卫星布局较为完善，但在亚毫米波段却一片空白。”

建设亚毫米波望远镜面临巨大挑战，首要难题来自地球大气层。该波段信号极易被水汽强烈吸收，地面观测必须选址于海拔高、气候干燥、大气透明度极佳的极端环境。全球范围内，仅有四处被公认为最优台址：南极、北极、智利阿塔卡马沙漠和中国青藏高原。

经过多年系统性选址工作，XSMT选址在青海省海西州德令哈市海拔4813米的雪山牧场台址，是以天文为主科学，集大容量星地通讯、大气科学等研究为一体的多学科平台。自2022年立项以来，项目团队依托先导设备已在雪山牧场两次创造我国境内最高频率亚毫米波天文观测记录和国际首次基于超导接收的公里级太赫兹无线通信传输。

2025年9月19日，《雪山牧场15米亚毫米波望远镜科学白皮书》（以下简称“科学白皮书”）正式发布。科学白皮书系统阐述了项目的科学背景、建设进展和未来发展规划，明确了河外天文学、银河系科学、时域天文学和天体化学四大核心科学方向，标志着我国在亚毫米波天文学领域迈出了关键一步。

李婧强调，该项目不仅是天文设备的突破，更将推动多学科融合发展。“以天文为主，向通信、大气科学、大数据传输等领域延伸。这还是一场跨越百年的接力。”李婧动情表示，“从1911年超导现象发现，到2011年ALMA望远镜建成，再到今日我们自己的雪山牧场15米亚毫米波望远镜启航，每一代人都在为人类认知边界添砖加瓦。”

她透露，当地常年处于低压缺氧、极寒风雪环境中，但研究人员仍坚持驻守4000米以上高原，连续数周不下山作业。依托前期部署的30厘米和60厘米先导设备，团队已两次刷新我国境内亚毫米波谱线观测纪录。李婧致敬仍在雪山坚守的同事：“此刻，他们正用孤独守护星辰，新年快乐。”

海报设计 何玙

图据直播截图