青海冷湖，欧亚大陆最澄澈的星空 | 科技袁人

青海冷湖，一个浪漫的名字。以后，你会经常听到它。因为最近中国科学家们发现，冷湖是整个东半球最好的天文台地址。2021年8月18日，来自中国科学院国家天文台与西华师范大学的邓李才等人在《Nature》上发表文章（https://www.nature.com/articles/s41586-021-03711-z），宣布了这个台址踏勘的成果。

大多数人可能不了解中国天文设施的落后程度。目前我国最大的通用光学望远镜口径仅有2.4米，而1917年美国的胡克望远镜口径就是2.54米。这差距整整有一个世纪！哈勃用这台胡克望远镜发现了河外星系，即银河系之外的星系。巧妇难为无米之炊，硬件的缺乏极大地限制了中国天文学的发展。

近年来，中国天文设施突飞猛进。如大家都听说过位于贵州的500米口径射电望远镜“中国天眼”FAST，它是全世界最大的单口径射电望远镜。但射电只是电磁波谱长端的一小部分，我国在光学以及红外、紫外波段还是十分落后的。

要建设光学望远镜，首当其冲的问题就是在哪里建（记住冷湖，这里有欧亚大陆最澄澈的星空，以及中国天文学的未来 | 环球科学）。好的台址需要当地干燥无雨，大气稀薄。显然，世界屋脊青藏高原在这方面有优势。同时还需要避免光污染，即人造光源的干扰。例如紫金山天文台青海观测站位于青海德令哈市，1990年建成。但随着德令哈市的快速发展，到2017年，观测站在德令哈市方向的天光背景已经增加了1000倍，令观测人员感叹：“太差了，根本看不了！”又如位于河北兴隆的“郭守敬望远镜”LAMOST，北京和天津的光污染对它造成了很大的影响。

2017年，国家十三五准备立项的12米光学/红外望远镜开始了选址工作。最初的目标是西藏的阿里、新疆的帕米尔高原和四川西部地区，并没有青海冷湖。因为它比邻塔克拉玛干沙漠，加上本地的风蚀地貌，前人担心风沙对望远镜造成影响。

不过，沙尘浓度随着高度指数衰减。如果有一个相对隆起、足够陡、足够高的山地，即从地面拔起一座山，沙尘应该就不是问题。最后，他们确定冷湖镇东部的赛什腾山满足条件。70%的优质晴夜占比、0.75角秒的视宁度中位值、2.4℃的夜晚温度变化范围中位数等等数据综合分析证明，这个天文台址是世界顶级的。

实际上，最好的天文台位置是在太空中，避开地球大气的干扰。如果你问，地球上最好的天文台址在哪里？回答是南极的冰穹。当然，太空和南极建设望远镜的成本都非常高昂。在正常位置，目前世界顶级的天文台都位于西半球，如美国夏威夷的茂纳凯亚火山（Mauna Kea）和智利的帕瑞纳山（Cerro Paranal）。所以对冷湖的定位是：冷湖几乎是整个东半球最优秀的天文台址，或者说是整个欧亚大陆上最优秀的天文台址。

在东半球建设顶级望远镜具有重要意义，因为全球的望远镜最好是均匀分布。否则如果大家都在西半球，而重要的天体物理事件发生在西半球的白天，就没法看了。

冷湖会不会像德令哈一样，因为光污染破坏天文观测呢？回答很有趣。冷湖镇在上世纪六七十年代时，曾因石油开采一度增长到10万人口，但随着石油资源逐渐枯竭，冷湖再度回到几乎无人的状态。无人区自然不必担心人造光源。而且地方政府曾在2017年7月给选址团队带来一纸红头文件，承诺对冷湖全域进行暗夜保护。现在，在天文台址半径50公里以内任何新建的工业项目，冷湖天文观测基地都要参与评估，并可以执行否决权。

天文台会强力助推冷湖基于星空和地貌的旅游资源，地方政府由此增加的收入反过来又能促进天文台的发展。天文学家也想获得更多经济支持，但天文台“只可远观，不可亵玩”。现在冷湖地区旅游基地的设置，也需要参考天文学家的意见。

将来LAMOST可能会搬迁到赛什腾山。还在讨论中的12米或更大的光学望远镜，原先有两个问题：建在哪？何时建？现在也只剩下了“何时建”一个问题。

正如邓李才所说，未来已来，冷湖不冷！请记住青海冷湖，赛什腾山，这里拥有整个欧亚大陆上最澄澈的星空。未来，人类探索星空的历史上，一定会有属于冷湖的一页。

作者简介：本文作者袁岚峰，中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员，中国科学技术大学科技传播系副主任，中国科学院科学传播研究中心副主任，科技与战略风云学会会长，“科技袁人”节目主讲人，安徽省科学技术协会常务委员，中国青少年新媒体协会常务理事，中国科普作家协会理事，入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物，微博@中科大胡不归，知乎@袁岚峰（https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8）。

责任编辑：祝阳