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2026年1月，中國第42次南極考察隊隊員周星宇在南極中山站維護天文望遠鏡。（受訪者供圖）

2015年于南極冰穹A拍攝的我國一系列南極天文望遠鏡。（受訪者供圖）

南極中山站仙女峰，龐大的天文圓頂緩緩滑開，數臺光學望遠鏡在中國第42次南極考察隊隊員操控下悄然轉動。

這是中國天文科學家布設的“天眼”，它們凝望蒼穹，探索深空，守護人類共同的太空家園。

觀測空間碎片

隨著人類航天活動進入空前密集的時代，失效衛星、火箭殘骸和碰撞碎片正以每秒約7至10公里的速度環繞地球，構成一張日益危險的“碎片網”。

極地，特別是南極，是觀測空間碎片的“理想窗口”。2021年，中國第38次南極考察隊在中山站安裝了第一套實驗性空間碎片光學監測望遠鏡。目前已建成由一組4臺150毫米固定指向望遠鏡陣列和一臺310毫米快速跟蹤指向望遠鏡組成的觀測系統。

“中山站常年有人值守，有約2個月的極夜時間，穩定的大氣視寧度適合空間碎片的持續監測。”中國第42次南極考察隊隊員周星宇說，在前期觀測中，150毫米望遠鏡陣列與國內臺站聯測，對低軌空間碎片定軌精度優于50米；310毫米望遠鏡對低軌目標的最佳探測頻次可達每天10次。

對空間碎片軌道的精準掌握與預報，已成為保障人類太空活動安全可持續發展的關鍵之舉。“我們在南極開展空間碎片監測的目標之一，就是為在軌航天器提供精準的碰撞預警和規避決策支持。”中國極地研究中心（中國極地研究所）極地空間物理與天文研究所主任姜鵬說。

探索遙遠天體

2025年7月，中山站成功觀測到第三個被人類確認的、來自太陽系外的造訪星際天體——阿特拉斯（3I/ATLAS）。

“這次成功觀測意義非凡，實現了對太陽系外天體觀測‘從0到1’的突破。”曾三度參與南極考察的中國科學院南京天文光學技術研究所研究員李正陽說。

中山站的天文團隊通過精確的軌道預報，引導望遠鏡進行跟蹤，采用單次曝光30秒、連續21張圖像疊加的技術，最終從復雜的星空背景中，清晰地提取出了這個星際訪客的微弱信號。

姜鵬表示：“隨著南極天文望遠鏡系統建設的穩步推進，我們正在不斷提升快速響應、高精度指向和靈敏探測的綜合實力，在南極實現對快速移動的天文目標觀測。”

實現多層次科學目標

2025年，在南極之巔冰穹A，一臺60厘米南極太赫茲探路者望遠鏡發現大質量恒星反饋影響星際介質碳循環過程的觀測證據，邁出了我國亞毫米波天文科學觀測的關鍵一步。

“近20年來，我國在南極的天文研究實現了多層次科學目標，實現了不少新突破。”姜鵬說。

2008年，首批中國天文學家隨考察隊出征，在冰穹A安裝了第一套光學望遠鏡陣——“中國之星”，它如同一只初次睜開的眼睛，標志著中國在南極的天文觀測實現了“零的突破”；

2011年，首臺“南極巡天望遠鏡”在冰穹A架設，為了抵御零下80攝氏度的嚴寒，我國科研人員反復試驗，為它披上了獨特的“保溫衣”；

2017年，第二臺巡天望遠鏡成功參與了人類首次雙中子星并合引力波事件的電磁對應體探測；

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展望未來，更大的愿景正在孕育。李正陽表示，在南極內陸昆侖站建設光學及紅外望遠鏡，將進一步提升我國深空探測、空天觀測關鍵能力，為人類的極地天文研究和深空探測事業作出更大貢獻。