2019年3月21日，冷湖镇赛什腾山的星空
青海冷湖地区的光学观测条件可比肩国际一流大型天文台，是光学天文发展的宝贵资源。
《环球》杂志记者/白玛央措
青藏高原上柴达木盆地西北边缘的冷湖镇，戈壁滩荒凉无垠，飞沙走砾，呼啸阵阵的“风斧”雕刻出怪异嶙峋、形态万千的风蚀土林群。夜里凝望冷湖镇赛什腾山上空，空气清澈洁净，银河闪烁，浩瀚璀璨的星空恍如梦境震撼人心。如此奇特的地理环境，瑰丽的自然风光，绚丽的暗夜星空……吸引着一批批天文学家前来探秘。
2021年12月，中科院国家天文台、青海省科技厅、青海省海西州人民政府在北京签署共建“青海冷湖天文基地”合作协议，各方将在青海冷湖地区共同打造国际一流天文观测基地。这一观测基地的建设将为中国光学天文、行星科学和深空探测等学科的发展提供关键支撑，对中国乃至世界天文事业发展具有重要意义。
“无人区”走进世界级
冷湖镇地处柴达木盆地西北边缘，平均海拔2800米，总面积1.78万平方公里，其距青海省省会西宁市944公里，属青海省海西州茫崖市管辖。
这里常年寒冷多风，干旱少雨，昼夜温差大，四季不分明，年平均气温4摄氏度，属典型大陆性气候。因有着规模宏大、形态各异的雅丹地貌，“犹如外星表面”，广受国内外游客关注。
2017年底，冷湖为寻求经济发展转型，依托星空资源发展文旅产业，邀请了中科院国家天文台研究员邓李才前来考察。邓李才首次踏勘了位于冷湖东部的赛什腾山，被这里浩瀚绚丽的星空所震撼。方圆百余公里的无人区，使得这里几乎无光污染，非常适合建设天文台。
自2018年1月起，邓李才研究团队在当地政府的支持下，在冷湖赛什腾山区4200米海拔标高点（赛什腾C区）定点选址，对该地域的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行连续监测。连续3年的监测数据显示，该台址的视宁度中值为0.75角秒，与国际最佳台址同期数据大致相同。此外，该台址在“可沉降水汽”这一指标上表现也非常优越。
视宁度代表了大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度，是天文台选址的重要参数之一。可沉降水汽对物质起源和生命起源等科学研究非常重要。据邓李才介绍，冷湖台址区域的优质晴夜时间（可开展精密光度测量）占比达70%，外加大约15%的部分有云的光谱观测时间，每年可观测时间达300天。冷湖台址夜间可沉降水汽柱密度在2毫米以下的时间占比优于美国的夏威夷天文台（54%），远优于智利和其他地区的大型光学天文台。
光学观测台址是稀缺资源，此前大型光学望远镜几乎都集中在西半球，如智利的阿塔卡玛沙漠、美国夏威夷的莫那卡亚峰、西班牙的加纳利群岛以及南极内陆冰穹地区，整个东半球曾是巨大的空白地带。邓李才科研团队发现，青海冷湖地区的光学观测条件可比肩国际一流大型天文台，是光学天文发展的宝贵资源。国际知名学术期刊《自然》于2021年8月发布了这一科研进展。
专家认为，冷湖地区天文观测台址的发现打破了长期制约中国光学天文观测发展的瓶颈，为中国光学天文发展创造了重大机遇。特别是冷湖所在的地理经度区域，尚属世界大型光学望远镜的空白区，而天文观测常常需要时域、空域的接力观测，因此，其也是国际光学天文发展的宝贵资源。
“随着更多基础设施的建设和进一步测试的开展，相信今后冷湖将成为国际光学天文研究的重要基地，成为人类探索宇宙奥秘、培育原创性科学成果的重要策源地。”邓李才说。
告别“石油小镇”，拥抱星辰大海
连绵起伏的土丘矗立在荒漠之上，季节性流水交替冲刷，干枯的河道交错纵横，零星点缀的骆驼刺透露出生命的顽强。驱车穿越，犹如置身于另一个陌生的星球。科幻作家刘慈欣曾说：“第一次到冷湖时，毫不怀疑自己真的置身火星的环境中。”
冷湖，蒙古语称之为“呼通诺尔湖”，意为异常冰冷的湖水。自1955年起，地质部5个石油普查大队经过3年勘探，找到256个可能储油的构造，发现了以青海冷湖、四川龙女寺为代表的一批新油田。据记载，“1958年9月3日，地中四井出油了。”自此，冷湖油田成为当时全国著名的四大油区之一。
从小生活在冷湖的张亚平告诉《环球》杂志记者，1958年以前，冷湖就是一座帐篷城。此后，来自祖国四面八方的各族儿女汇集于此，这座因石油而建的小镇逐渐繁荣，医院、学校、电影院、商店、书店、粮站、邮局、银行等一应俱全。根据资料记载，冷湖最繁华时，人口达10万人之多。直至20世纪80年代后期，冷湖油田逐渐退出历史舞台。
告别石油小镇的昔日繁华，冷湖开始在颠覆重构中探索未来发展。2017年8月，当地政府宣布启动“冷湖火星小镇计划”。冷湖工业园管委会常务副主任田才让表示，“希望通过暗夜星空公园、天文系学生实习基地、国家级研学旅行科普教育基地、世界级天文观测基地等项目，构建一个大型科研文旅项目群。”
2019年3月，冷湖火星营地投入使用，营地设计成全封闭式的火星太空舱，为游客提供完整的“火星登陆”体验。
多个项目落地冷湖
“青海冷湖天文基地”的建设，旨在打造承接中外各类大科学装置落户的世界级天文观测基地、一流天文产业基地和国际旅游目的地，这对中国未来大型光学/红外观测设施研制和国际合作的开展极其重要，将为中国乃至世界天文事业发展提供重要基础。
目前签署落地冷湖协议的望远镜项目，就囊括了中国高校和科研机构正在研制和规划的很多项目。
2020年4月，中国科学技术大学“大视场巡天望远镜项目”落地冷湖镇赛什腾山天文台址。据中国科学技术大学天文与空间科学学院副院长孔旭介绍，大视场巡天望远镜口径2.5米，采用国际先进的主焦光学设计，提供大视场、高精度和宽波段巡天能力，能够每3夜巡测整个北天球一遍。据了解，该望远镜有望在时域天文、外太阳系天体搜寻和近场宇宙学等领域取得突破性原始创新成果。
中科院紫金山天文台多应用巡天望远镜阵（MASTA）项目已于2021年6月在冷湖开建。紫金山天文台研究员雷成明介绍，多应用巡天望远镜阵能够探测到更小、更多的空间碎片，确定空间碎片的轨道和运行规律，从而起到航空航天预警作用，避免碎片碰撞威胁到航天器的安全。此外，多应用巡天望远镜阵还将应用于时域天文等基础研究领域。目前该项目基础建设已完成，即将开始安装并投入天文观测。
清华大学宽视场巡天望远镜（MUST）是目前入驻冷湖的最大口径望远镜（6.5米），其将在暗能量和暗物质本质、引力波、系外行星和星系形成等前沿方向展开研究。
另据中科院国家天文台研究员、LAMOST运行和发展中心常务副主任赵永恒介绍，鉴于冷湖赛什腾山上夜空晴朗，视宁度优越，大气干扰小，光污染少，为获得更好的观测效果，取得更多科学成果，国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST）二期工程将搬至冷湖镇。
来源：2022年1月12日出版的《环球》杂志 第1期
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