深瞳工作室出品
科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 蘇菁菁 策劃 劉莉 李坤
站在海拔4200米的賽什騰山C區(qū)，天色湛藍(lán)，灰黑色的山川溝壑縱橫，山頂?shù)臍堁┓褐y光。
賽什騰山位于青海省海西州茫崖市冷湖鎮(zhèn)。在這里，東半球首個(gè)世界級(jí)天文觀測基地正拔地而起。
眼前，一輛大型吊車正緩緩吊起一臺(tái)紅色的望遠(yuǎn)鏡支架。名為落下閎—SONG的望遠(yuǎn)鏡將通過這臺(tái)支架調(diào)節(jié)俯仰角，以此探索恒星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而深化人類對(duì)宇宙與生命起源的認(rèn)知。中國科學(xué)院國家天文臺(tái)冷湖基地首席科學(xué)家鄧?yán)畈攀沁@臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的負(fù)責(zé)人。此時(shí)，他正興奮地忙碌著，和團(tuán)隊(duì)成員一起將支架放入到天文圓頂中。
不遠(yuǎn)處，一輛輛卡車運(yùn)載著線纜與工控機(jī)駛向用于太陽磁場精確測量的中紅外觀測系統(tǒng)（AIMS）望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目區(qū)。或遠(yuǎn)或近處，一個(gè)個(gè)白色圓頂?shù)耐h(yuǎn)鏡點(diǎn)綴在蒼涼粗糲的山間。
5年前，這里還荒無人煙?，F(xiàn)在，7家科研單位總投資近20億元的35臺(tái)望遠(yuǎn)鏡已在賽什騰山落戶。
高速建設(shè)的天文觀測基地讓冷湖這個(gè)西部小鎮(zhèn)重獲新生，這背后是天文學(xué)家與當(dāng)?shù)卣摹半p向奔赴”。
發(fā)掘：與世界一流臺(tái)址比肩的觀測條件
站在賽什騰山腳下，繁星滿天。與其他地方不同的是，這里的星星像是被“釘”在夜空中，不會(huì)“眨眼”?！靶切遣粫?huì)‘眨眼’意味著這里大氣穩(wěn)定度優(yōu)秀?！编?yán)畈沤忉尩馈?017年底，鄧?yán)畈藕蛨F(tuán)隊(duì)來到冷湖，他們預(yù)感到這里或許能做出星空的文章。
隨后，從2018年起，他們用3年多的時(shí)間在西北荒涼的戈壁、高海拔的山間摸爬滾打，監(jiān)測測量各種數(shù)據(jù)。2021年8月，在冷湖發(fā)現(xiàn)世界一流天文臺(tái)址的論證發(fā)表在《自然》雜志，引發(fā)國際關(guān)注。這意味著，這里擁有整個(gè)東半球最優(yōu)質(zhì)的光學(xué)天文觀測條件。
冷湖鎮(zhèn)人煙稀少，目前的常住人口約為600人。初夏的清晨，鄧?yán)畈糯髦R，駕駛皮卡，與團(tuán)隊(duì)成員從鎮(zhèn)區(qū)前往賽什騰山。車輛飛馳，粗糲的戈壁灘從兩旁匆匆掠過，前方的荒漠一望無垠，西北獨(dú)有的雄渾壯闊盡在眼前。
鄧?yán)畈判愿裰彼?，總是神采奕奕，完全看不出他已?jīng)快60歲。從北京輾轉(zhuǎn)飛抵敦煌，再從敦煌開車250公里到冷湖鎮(zhèn)，這段旅程很“折騰”，但鄧?yán)畈琶總€(gè)月都要體驗(yàn)兩三回。
6月7日，他再次來到冷湖，開展落下閎—SONG望遠(yuǎn)鏡的安裝和調(diào)試工作。
鄧?yán)畈牛ㄓ遥┖蜅罘ㄗ螅┰诎惭b視寧度觀測設(shè)備。受訪者供圖
5年前，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡還在距離冷湖455公里處的德令哈天文觀測基地，而賽什騰山還是一座野山。
一切變化源于希望為望遠(yuǎn)鏡找尋新去處的科學(xué)家們以及希望為冷湖尋求發(fā)展機(jī)會(huì)的當(dāng)?shù)卣?。雙方的相遇，為中國天文學(xué)的發(fā)展碰撞出巨大的驚喜。
2017年，德令哈城市發(fā)展步入快車道，光污染與粉塵污染嚴(yán)重影響著望遠(yuǎn)鏡的觀測能力。落下閎—SONG望遠(yuǎn)鏡急需一個(gè)“新家”。而此時(shí)，冷湖政府也正在為發(fā)展謀新路，他們希望將星空資源作為發(fā)展契機(jī)。時(shí)任冷湖行政委員會(huì)副主任的田才讓找到鄧?yán)畈?，希望向天文學(xué)家尋求利用星空的良策。
優(yōu)秀的天文觀測臺(tái)址往往建在高山之巔，以此減少大氣中物質(zhì)成分對(duì)天體信號(hào)的吸收。此外，臺(tái)址還需遠(yuǎn)離人造光源，保證夜空晴朗、空氣干燥。視寧度代表著觀測站區(qū)域上空大氣的穩(wěn)定程度，被稱為大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的生命線，因?yàn)榇髿獠环€(wěn)定會(huì)導(dǎo)致星像模糊，影響光學(xué)望遠(yuǎn)鏡分辨率的上限。
為了在國際天文學(xué)研究領(lǐng)域占有一席之地，2000年，我國啟動(dòng)了中國西部天文戰(zhàn)略選址計(jì)劃，尋找符合上述條件的天文觀測臺(tái)址。冷湖雖被看好，但卻并未進(jìn)入候選名單——因?yàn)樗徦死敻缮衬L(fēng)沙會(huì)對(duì)天文帶來不利影響。
“但沙塵會(huì)隨海拔增加而顯著減少。冷湖的賽什騰山海拔比較高，沙塵應(yīng)該不是一個(gè)問題?！焙髞淼拈L期監(jiān)測表明，鄧?yán)畈诺耐茰y正確，實(shí)際測量數(shù)據(jù)顯示賽什騰山上空氣潔凈，滿足觀測需要。
2018年1月，鄧?yán)畈藕蛨F(tuán)隊(duì)開始了針對(duì)冷湖賽什騰山4200米的定向選址。
賽什騰山脈地勢崎嶇，為了完成勘測地形、記錄晴夜、測量視寧度等一系列工作，鄧?yán)畈藕蛨F(tuán)隊(duì)必須征服這座野山。
第一次攀登賽什騰山脈時(shí)，鄧?yán)畈排c田才讓選錯(cuò)了路，沿著山脊攀了上去。山脊風(fēng)大低溫，地勢極端陡峭?！澳鞘菍?duì)生命的挑戰(zhàn)。”鄧?yán)畈呕貞浀馈?/p>
第二次爬山時(shí)，為了標(biāo)記路線，鄧?yán)畈艌F(tuán)隊(duì)與田才讓專門帶上噴漆沿著爬過的山坡做標(biāo)記。遠(yuǎn)處山巒起伏，身后卻已是萬丈深淵。
一行人就這樣一步一腳印，克服寒冷與高原反應(yīng)，突破體力極限，硬生生蹚出了一條上山的路。
彼時(shí)，賽什騰山上沒有電、沒有網(wǎng)，只有山腳下的3G基站?！霸谶@種環(huán)境下，只是因?yàn)樘鞖獠?，觀測設(shè)備就可能‘失聯(lián)’。所以，我們需要不停地爬山去維護(hù)設(shè)備、裝新設(shè)備，更精準(zhǔn)地完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)?！敝袊茖W(xué)院國家天文臺(tái)助理研究員楊帆回憶起當(dāng)時(shí)的經(jīng)歷說。
楊帆是鄧?yán)畈艌F(tuán)隊(duì)的重要成員。2018年7月19日晚，他獨(dú)自留在賽什騰山，在地面對(duì)選址點(diǎn)的視寧度進(jìn)行測量。那晚，賽什騰山視寧度的統(tǒng)計(jì)中位值是0.79角秒。
看到數(shù)據(jù)，楊帆“樂瘋”了。
“視寧度是天文臺(tái)址的關(guān)鍵參數(shù)，能低于1角秒，就非常棒了。更何況，那時(shí)視寧度設(shè)備所需的10米塔架還尚未建好?！睏罘f，“等塔架建成后，數(shù)據(jù)會(huì)更好?！?/p>
第二天一早，楊帆拿著手機(jī)在山上四處“瘋跑”找信號(hào)，只為快點(diǎn)將這個(gè)好消息告訴團(tuán)隊(duì)。
經(jīng)過三年的監(jiān)測，數(shù)據(jù)顯示這里的視寧度與公認(rèn)的世界頂級(jí)天文臺(tái)——美國夏威夷天文臺(tái)、智利帕拉納爾天文臺(tái)基本持平。
不僅如此，冷湖臺(tái)址區(qū)域的優(yōu)質(zhì)晴夜時(shí)間占比達(dá)70%，每年天文觀測可用的時(shí)間達(dá)300天。此外，這里常年寒冷多風(fēng)、干燥少雨，滿足世界一流天文臺(tái)址的基本條件。
對(duì)于選址工作，最重要是監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、可比較性和透明性。為此，鄧?yán)畈藕蛨F(tuán)隊(duì)選取了國際認(rèn)可的天文檢測設(shè)備，并搭建了網(wǎng)站，實(shí)時(shí)公開所有原始數(shù)據(jù)。
“冷湖的光學(xué)天文觀測條件和國際頂尖臺(tái)址不相上下，這在東半球非常少見。如果能夠建成一個(gè)大的光學(xué)天文臺(tái)，我相信無論是對(duì)中國，還是對(duì)整個(gè)亞洲，都很有幫助?！北本┐髮W(xué)天文學(xué)教授吳學(xué)兵評(píng)價(jià)道。
建設(shè)：讓浩瀚星空成為城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)型突破口
在距離賽什騰山70公里左右的荒漠中，有一片荒廢的建筑群。建筑群內(nèi)街道寬敞，房屋排列整齊，已在風(fēng)沙的侵蝕下成為殘?jiān)珨啾?。沿著街道行走，曾?jīng)的書店、電影院、郵局和銀行依稀可辨。街道盡頭，有一處廢棄廠房靜靜地佇立在荒漠之中，廠房上寫著“冷湖油礦”。
冷湖曾有過輝煌的歷史。上世紀(jì)60年代，冷湖是全國著名的四大油田之一，“到柴達(dá)木去，到冷湖去”的口號(hào)一度響徹全國，冷湖最繁華時(shí)有近十萬人，車輛來往不息，熱鬧繁華，被稱為“西北的小香港”。
然而，隨著石油開采量的減少，石油工人撤離冷湖，當(dāng)?shù)厝丝谠絹碓缴?，曾?jīng)的冷湖市變成了冷湖鎮(zhèn)。2020年，鎮(zhèn)上常住人口僅有200余人，接近空城。
如何尋求冷湖發(fā)展的新機(jī)遇？這是當(dāng)?shù)卣掷m(xù)思考與探索的問題。
2015年，田才讓調(diào)任冷湖負(fù)責(zé)建設(shè)工作。他是藏族人，十分謙和，黑黢黢的臉上總掛著笑容。此前，他曾擔(dān)任海西州住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局副局長。
田才讓告訴科技日?qǐng)?bào)記者，一段時(shí)間以來，由于冷湖鹽湖資源豐富，冷湖政府一直將工作重心放在鹽湖這一第二產(chǎn)業(yè)上。
“但鹽湖相關(guān)工業(yè)企業(yè)面積大，一般在500多平方公里，鹽湖距離冷湖鎮(zhèn)區(qū)還有100多公里。企業(yè)內(nèi)部的員工在鹽湖附近生活，對(duì)冷湖鎮(zhèn)區(qū)的發(fā)展帶動(dòng)有限。”田才讓說。
如何讓人留在冷湖？當(dāng)?shù)卣畬⒛抗廪D(zhuǎn)向第三產(chǎn)業(yè)。美麗的星空成為政府尋求發(fā)展的突破口。為了依托星空資源發(fā)展文旅產(chǎn)業(yè)，田才讓不斷咨詢天文學(xué)家，從而結(jié)識(shí)了鄧?yán)畈?。從此，冷湖與天文結(jié)下不解之緣。
鄧?yán)畈派钋械馗惺艿剑浜煳挠^測基地的建設(shè)離不開當(dāng)?shù)卣娜橥度搿?/p>
2017年12月，距離鄧?yán)畈排c田才讓的第一次相遇僅過去不到5個(gè)月，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)、中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)、西華師范大學(xué)和海西州政府簽訂了《冷湖地區(qū)大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址遴選計(jì)劃四方協(xié)議》。
協(xié)議約定，海西州政府將為選址提供經(jīng)費(fèi)支持，并制定相關(guān)政策，對(duì)冷湖地區(qū)可能的光污染進(jìn)行嚴(yán)格限制。選址工作由中國科學(xué)院國家天文臺(tái)、中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)和西華師范大學(xué)共同完成。
2018年4月，從冷湖鎮(zhèn)前往賽什騰山選址點(diǎn)的道路施工工作啟動(dòng)。18個(gè)月后，37公里的砂石路修建完成。
2018年5月，海西州政府領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)出動(dòng)直升機(jī)，運(yùn)送選址人員第一次到達(dá)選址點(diǎn)。此后的兩個(gè)月內(nèi)，直升機(jī)保障了更多基建材料和測量設(shè)備順利上山。
“沒有直升機(jī)加持，選址工作并非不可以進(jìn)行，但完成的時(shí)間會(huì)至少延遲1年半；沒有地方政府和地方干部的全情參與，冷湖天文臺(tái)選址什么時(shí)間、什么條件下開始就會(huì)是未知數(shù)?！编?yán)畈鸥袊@道。
今年1月，《海西蒙古族藏族自治州冷湖天文觀測環(huán)境保護(hù)條例》正式實(shí)施，成為我國出臺(tái)的第一部暗夜星空保護(hù)地方性法規(guī)。條例規(guī)定，暗夜保護(hù)核心區(qū)是指以冷湖天文觀測基地總體發(fā)展規(guī)劃選址用地幾何閉合區(qū)域邊界向外50公里內(nèi)的區(qū)域。
冷湖鎮(zhèn)的鎮(zhèn)區(qū)被全部劃定在這一區(qū)域內(nèi)。這意味著，未來冷湖鎮(zhèn)的光源種類和亮度將受到嚴(yán)格控制，所有戶外固定夜間照明設(shè)施的照射方向應(yīng)當(dāng)?shù)陀谒骄€向下30度。
“這部法律出臺(tái)的過程并不輕松，很多產(chǎn)業(yè)都為此做出了讓步”。海西州人大常委會(huì)主任才讓太說。
據(jù)介紹，此前，暗夜保護(hù)的核心區(qū)內(nèi)原本布局了新能源項(xiàng)目，項(xiàng)目已經(jīng)初步啟動(dòng)。然而，新能源項(xiàng)目中的風(fēng)電設(shè)施對(duì)光學(xué)天文觀測有嚴(yán)重影響。為此，當(dāng)?shù)卣c相關(guān)單位、企業(yè)經(jīng)過了多輪溝通。最終這批項(xiàng)目重新進(jìn)行了選址，搬離暗夜保護(hù)核心區(qū)。
“當(dāng)時(shí)青海省委常委王衛(wèi)東表示，冷湖光學(xué)天文觀測條件在國家層面屬于稀缺資源。無論如何都應(yīng)把這片區(qū)域盡可能保護(hù)下來。這很大程度上推動(dòng)了立法的進(jìn)程。”田才讓說。
發(fā)展：牽手天文奏響冷湖新生之曲
天文觀測基地正在成為冷湖的金名片。
依托天文資源和當(dāng)?shù)氐难诺さ孛玻?017年8月，冷湖啟動(dòng)了火星小鎮(zhèn)計(jì)劃，打造以科學(xué)為核心、以科普科幻為輻射的文創(chuàng)旅游基地。2019年3月，冷湖火星營地一期項(xiàng)目進(jìn)入試運(yùn)營。在營地，游客可以模擬登陸火星，完成戈壁徒步、尋找水源、搜尋物資等“火星任務(wù)”。每當(dāng)夜幕降臨，火星營地的“領(lǐng)航員”還會(huì)帶著游客找到最佳星空拍攝地。
冷湖火星小鎮(zhèn)常務(wù)副經(jīng)理袁振民告訴記者，今年火星營地的預(yù)訂已經(jīng)排到了10月，越來越多的游客和天文愛好者選擇來這里旅行。
數(shù)據(jù)顯示，今年1—5月，冷湖鎮(zhèn)接待旅游總?cè)藬?shù)31600余人，旅游總收入約為1580萬元，其中，火星營地共接待了21000余名游客。當(dāng)?shù)仡A(yù)計(jì)，2030年冷湖將接待游客過百萬人次，旅游綜合收入將超過4億元。
在冷湖天文觀測基地，多個(gè)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目正在如火如荼地建設(shè)中。冷湖科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)供圖
除了文旅產(chǎn)業(yè)，圍繞天文觀測基地，冷湖還在培育天文科技產(chǎn)業(yè)與航空航天產(chǎn)業(yè)。
天文科技產(chǎn)業(yè)主要是為“落戶”冷湖的望遠(yuǎn)鏡提供完備的運(yùn)行維護(hù)保障服務(wù)。“我們目前已經(jīng)與南京、北京的多家望遠(yuǎn)鏡運(yùn)維服務(wù)企業(yè)對(duì)接，未來望遠(yuǎn)鏡的鍍膜、圓頂加工制造、天文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算等，都將在冷湖科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)進(jìn)行?！崩浜萍紕?chuàng)新產(chǎn)業(yè)區(qū)管理委員會(huì)工作人員曹春林說。
航空航天產(chǎn)業(yè)專注可回收火箭的研發(fā)、總裝與測試。由于冷湖擁有廣袤的無人區(qū)，常被選作火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)地。2019年，全國首個(gè)可回收火箭發(fā)射試驗(yàn)在冷湖獲得成功。2022年，全球首次臨近空間空基平臺(tái)火箭也在冷湖成功發(fā)射。曹春林介紹，未來冷湖將新建一個(gè)探空火箭發(fā)射場，建設(shè)火箭總裝調(diào)試車間，為各類亞軌道火箭發(fā)射提供火箭組裝、調(diào)試和試驗(yàn)場所?！斑@些科技產(chǎn)業(yè)的聚集發(fā)展，將帶動(dòng)當(dāng)?shù)厝丝诔掷m(xù)增加。預(yù)計(jì)5年后，冷湖的常住人口規(guī)模將增長7到10倍。”曹春林說。
夜里9點(diǎn)，行走在冷湖鎮(zhèn)區(qū)中，路燈暗淡，泛起悠悠白光。還有幾家小飯館開著門，飯館內(nèi)座無虛席，就餐的顧客中，有專程來到冷湖旅游的游客、在冷湖天文觀測基地工作的施工團(tuán)隊(duì)和調(diào)試安裝望遠(yuǎn)鏡的天文學(xué)家。大家有說有笑，十分熱鬧。
5年前的冷湖可沒有這樣的景象。中國科學(xué)院國家天文臺(tái)懷柔太陽觀測基地主任鄧元勇還記得自己幾年前剛來冷湖時(shí)的感受，“我很擔(dān)心，冷湖有一天會(huì)不會(huì)徹底沒人了。那時(shí)還想在冷湖舉辦學(xué)術(shù)會(huì)議，但完全沒有食宿條件?，F(xiàn)在可不同了?！?/p>
李女士是冷湖鎮(zhèn)一家酒店的前臺(tái)，2020年，她從西寧來到冷湖工作。“我姐姐在冷湖生活。聽說冷湖在建天文觀測基地，旅游業(yè)也比較有前景，所以我3年前就來了?！崩钆扛嬖V記者，最近一個(gè)月，她所工作的酒店基本滿房。在她看來，冷湖最大的變化是人多了。
“天文觀測基地確實(shí)吸引著越來越多的人來到冷湖。他們來這里工作、消費(fèi)，促進(jìn)商業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)，盤活了冷湖鎮(zhèn)的整體發(fā)展?！碧锊抛屨f。
未來的冷湖將更加熱鬧。但常住人口與游客的增加，是否會(huì)讓冷湖走上德令哈的老路，影響天文觀測？對(duì)此，天文學(xué)家們比較樂觀。
“的確，曾經(jīng)很多天文觀測臺(tái)址，都曾因城市發(fā)展、燈光與粉塵污染而重新選址。”鄧元勇說，“但是冷湖不同。從選址開始，鄧?yán)畈艌F(tuán)隊(duì)和當(dāng)?shù)卣驮诓粩嗤苿?dòng)暗夜保護(hù)的措施?，F(xiàn)在還出臺(tái)了我國第一部暗夜保護(hù)地方性法規(guī)?！?/p>
在鄧?yán)畈趴磥?，冷湖交通不便，來一趟十分不易。他覺得那些“長途跋涉”來這里的游客，會(huì)懂得暗夜星空保護(hù)的意義。
鄧元勇相信，事在人為?！爸灰勒找?guī)定執(zhí)行暗夜保護(hù)的相關(guān)要求，就不會(huì)影響觀測質(zhì)量。城鎮(zhèn)的‘人氣’對(duì)觀測也有積極的一面，能夠帶來更優(yōu)質(zhì)的后勤保障?！?/p>
“隨著更多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和進(jìn)一步測試的開展，相信未來的冷湖將成為國際光學(xué)天文研究的重要基地，成為人類探索宇宙奧秘、培育原創(chuàng)性科學(xué)成果的重要策源地?！编?yán)畈判判臐M滿。
冷湖，這座高原上的西部小鎮(zhèn)就這樣在荒蕪中崛起，在向著宇宙星辰進(jìn)發(fā)的路上，奏響了自己的新生之曲。
短評(píng)
天文正熱，冷湖不冷
從籍籍無名，到聚力打造世界一流的天文觀測基地，冷湖充分挖掘“美麗星空”這一自然稟賦中的科技價(jià)值，將“空城”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤煳某恰保瑸橘Y源枯竭地區(qū)的成功轉(zhuǎn)型積累了經(jīng)驗(yàn)。
2022年，青海省海西州政府立足冷湖星空資源優(yōu)勢，提出到“十四五”末，將冷湖打造成以“天文科技和航空航天”產(chǎn)業(yè)為核心的科技產(chǎn)業(yè)示范基地，和以“科技、科幻、文創(chuàng)、科普”為特點(diǎn)的世界級(jí)科幻文創(chuàng)旅游目的地。
如今的冷湖，賽什騰山上顆顆“白球”建設(shè)火熱，火星營地“一艙難求”。從科幻文學(xué)獎(jiǎng)到火星音樂節(jié)，冷湖不冷，因科技重?zé)ㄉ鷻C(jī)。
冷湖并不是孤例。在貴州，依托FAST中國天眼，平塘縣一躍成為集天文科普、宇宙探秘、文化交流為一體的“天文小鎮(zhèn)”；在海南，依托文昌航天發(fā)射場，龍樓鎮(zhèn)打造國際航天城，推動(dòng)發(fā)射區(qū)和旅游區(qū)同步規(guī)劃建設(shè)，正在發(fā)展融太空體驗(yàn)、科普教育、航天研學(xué)、國際會(huì)展為一體的航天旅游新業(yè)態(tài)。
其實(shí)，每個(gè)城鎮(zhèn)都有自己特有的資源，這一資源可能是自然賦予，也可能是文化傳承，其中或許就蘊(yùn)含著某種科技密碼，只待管理者的慧眼發(fā)掘。一旦充分使用這個(gè)密碼，城鎮(zhèn)將獲得全新的發(fā)展活力。
