Thursday, 18 April 2024

连续五年,追星星的他们干了这件事……

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        为践行党的二十大精神,聚焦科教兴国使命,发挥上海交大天文学科的带头作用,推动西部天文的建设发展,2023年7月16--21日,物理与天文学院“探秘星空,科普共建”暑期实践团在天文系党支部书记刘成则老师的带领下,赴青海省开展“探秘星空,科普共建”党建引领天文专业实践。青海冷湖赛什腾山这个世界级别的望远镜台址交通大学光谱望远镜(以下简称JUST)计划建于。本次暑期实践活动内容主要分为“探秘星空”以及“科普共建”两大部分。

       “探秘星空”:实践团成员围绕"3S",记录暗夜保护,讲述星空故事,传播天文知识。"3S"即践行专业知识、讲述星空故事(Story Telling);于实践沿途选取观测点开展天光背景测量(Skylight Background)及星空摄影(Star Shooting)。

       “科普共建”:与上海天文馆、青海大学以及冷湖镇管委会进行共建座谈,交流促进在科普活动、“JUST”望远镜建设维护等方面工作。面向中小学生,讲述冷湖调研情况,积极响应上海天文馆“携守暗夜”国际暗夜保护月特别活动。

        实践团7月16日从上海出发,在青海省海西州德令哈市紫金山天文台青海观测站、青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇和赛什腾山4300米JUST光谱望远镜台址开展了为期6天的实践调研。

 

探秘星空,发挥交大天文优势

1.JUST简介

       在青海冷湖的塞什腾山,许多国内顶尖的天文单位正在快马加鞭地架设观测仪器。这里是中国境内最好的观测台址之一,上海交通大学光谱望远镜(Jiaotong University Spectroscopic Telescope,简称JUST)项目也即将在此开工。

       多年前,国家天文台的邓李才首席研究员率领团队来到青海冷湖选址,徒步登上塞什腾山,甚至几度失联;初步确定了台址后,通过长期监测,收集了大量的数据,最终以一篇Nature论文向世界宣告,中国境内也有世界顶级的观测台址。

       JUST望远镜设计口径为4.4米,主镜采用薄镜面拼接技术,整体采用轻量化设计,建设周期短,具有口径大、集光能力强、造价低、响应快等优势。望远镜配置了两个耐焦平台,分别装备多光纤光谱仪和高分辨率光谱仪,两个工作焦点之间实现快速自由切换,可满足多科学目标的需求。

2.天光背景监测

      在天文学中,光污染是影响光学望远镜所能检测到的最暗天体极限的因素之一。常见的光污染有城市夜天光、大气辉光、黄道光和银河系背景光等。通常天光背景测量用mag/arcsec2为单位,数值越大,表明天空越暗,越适合深空观测。

(实践团成员在德令哈观测站调研,陈斌摄)

       在西宁北川河湿地公园、德令哈紫台青海观测站、冷湖镇、赛什腾山等多个实践点,实践团成员分别使用天光计对天光背景进行了测量:在冷湖塞什腾山上,天光背景稳定达到了21.5等(白色实线),比冷湖镇(蓝色实线)高出了整整一个星等。星等差一等,亮度就相差了10倍,这意味着我们能看到的星系可以远3~4倍。

(各地夜天光数据比较。记录:刘成则,数据处理:洪文生)

       本次夜天光数据,将作为历年光污染调研的延续,通过对比不同地区的光污染情况,进一步推广普及夜间生态环境保护理念,提高公众对暗夜星空保护的认识和参与度,探索城市与自然的和谐共生之道。

3.星空摄影

       星空摄影是体现观测条件好坏最直观的方式。以下图片分别在西宁北川河湿地公园、冷湖镇、德令哈紫台青海观测站、赛什腾山拍摄,观测条件逐步变好。

西宁北川河湿地公园

摄影:樊仕达

       当天天气不够晴朗,且靠近市区,地面光污染严重,难以窥探星空全貌。

冷湖镇街景 

摄影:樊仕达

        尽管当天依然有高云,能看出观测条件比西宁已有显著提升,但是依然存在较为严重的辉光和地面路灯干扰问题。

德令哈紫台青海观测站

摄影:王佳琪

       紫台青海观测站周围几十公里人烟稀少,我们此行第一次看到了绚烂的星空。光污染主要来自周围不时有农场车辆开远光灯驶过。

冷湖塞什腾山4200m台址

出镜:实践团全体成员 摄影:陈斌

       这张手机拍摄的照片没有太多后期,银河点亮天空,远处冷湖镇的城市灯光仿佛只是一颗普通的星星,淹没在星海中。

 

科普共建,聚焦科教兴国使命

 

1.上海天文馆共建,奠定合作基础:

       为促进在天文科普方面的提升以及学院、天文馆双方在天文教育领域的合作,提升上交大物天院师生的科普水平,更好地开展科普讲解,同时丰富以光启天文台为主体的科普活动,让更多的人了解和关注天文学科。6月2日,在物理与天文学院党委书记梁齐,党委副书记殷洁、朱敏的带领下,学院天文师生支部、机关党支部成员前往上海天文馆进行共建交流。

(图为活动参与成员合影,黄环佩摄)

       此次交流活动学院师生和上海天文馆的代表们相互启迪,共同促进双方在科普方面的进步,为天文学科普及和发展奉献一份力量,同时此次活动也为物理与天文学院和上海天文馆之间的合作奠定了基础,将为今后更深层次的合作提供更好的机会和平台。

2.上海天文馆天文教育研讨会,深入天文教育合作:

       7月15日下午,2023年度上海天文教育研讨会在上海天文馆举办,会议邀请相关领域的专家老师,共同探讨天文教育的更多可能性。上海交通大学物理与天文学院副研究员刘成则参加此次研讨会,分享了他在天文教育领域的经验和见解。

(图为刘成则老师研讨会合影。上海天文馆供图)

       通过这次研讨会,与会专家和老师们深入交流了天文教育的相关问题,对于推动天文教育事业的发展具有积极的意义。上海天文馆也表示,将一如既往地致力于天文教育的发展,为广大人民群众提供更好的教育服务。

 

3.青海大学共建,探讨JUST望远镜合作方向:

       7月17日上午,实践团前往青海大学进行共建交流,参观调研了青海大学校史馆及各实验室,并与数理学院的领导老师们进行了座谈交流。座谈会上,数理学院副院长赵延忠教授介绍了青海大学数理学院天文学科的发展规划。刘成则老师介绍了 JUST 望远镜的规划和建设情况。双方就开展两校短期和长期合作项目进行了初步探讨,赵延忠副院长期望上海交通大学优秀毕业生能够到青海大学扎根工作。刘成则表示欢迎青海大学的老师到上海交通大学进行合作交流,促进围绕JUST 望远镜和天文学科的合作。

(图为刘成则老师介绍JUST项目科学目标,樊仕达摄)

4.冷湖镇管委会共建,交流JUST望远镜建设情况:

       7月18日下午,实践团成员与冷湖镇管委会和上海天文馆代表在青海茫崖市冷湖镇进行了座谈会,就赛什腾山JUST望远镜的选址、水电、住宿、值班人员办公、科普合作等情况进行了深入的沟通交流。三方代表还就接下来几天的行程进行了讨论。

(图为三方共建座谈,樊仕达摄)

       此次座谈会为上海交通大学、李政道研究所和冷湖镇之间的长期合作奠定了坚实的基础。各方将继续密切合作,推动赛什腾山JUST望远镜基地的建设,为天文学科以及当地的发展做出更大贡献。

5.活用实践调研成果,培育“少年科学诠释者”

(图为刘成则老师在上海天文馆授课。上海天文馆供图)

       7月22日,刘成则老师在上海天文馆“少年科学诠释者”课堂开讲《夜天光监测的技术与方法》,汇报了实践团在青海冷湖的调研情况,以实践故事生动形象地向中小学生和社会群体阐述了光污染的危害和暗夜保护的必要性,积极响应上海天文馆“携守暗夜”国际暗夜保护月特别活动。

 

深化实践,提升学科育人能力

       在上海交通大学和物理与天文学院的大力支持下,天文系始终坚持在实践中提升科学育人能力,自2019年起,连续五年选派师生奔赴祖国各地,围绕天文科普和夜天光保护,开展系列天文专业实践。

2019年 国家天文台河北兴隆观测站,云南天文台、丽江观测站。报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/hHcyui3tHCVqbCYevWoalw

2020年 上海滴水湖、南汇嘴,交大徐汇校区。报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/VRCY53q3bjrhjQkHuaKIhA

2021年 国家天文台河北兴隆观测站,浙江天荒坪。报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/3ZVFQzCGCXkUawH2Z1VnkQ

https://mp.weixin.qq.com/s/fAU9HtvPQIorY5z0x1Tdvw

2022年 (全国)移动设备光污染测量。报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/q7gHtB7eCbLOz5ILgVsAYA, https://mp.weixin.qq.com/s/04mWUaw6MWQ275ABywiVtg

2023年 青海德令哈紫金山天文台观测站、冷湖观测站

       践行专业知识、提升观测本领、讲好星空故事。通过多年持续开展天文专业实践,上海交通大学物理与天文学院天文系师生持续加强自身专业素养和科普水平,充分发挥交大天文学科优势,全面提升天文育人影响力。