視頻為大家展示的是中國南極昆侖站的全景天空，從極夜到逐漸天亮。夜空中的銀河與大、小麥哲倫星云等清晰可見，還有不時(shí)閃現(xiàn)的極光。昆侖站位于南極冰穹A，是南極高原的最高點(diǎn)，其極端艱苦的自然條件使得昆侖站目前還無法有人員越冬，所以上面視頻中的極夜星空還沒有任何人肉眼親自見過。由于昆侖站緯度達(dá)到南緯80度，接近地球自轉(zhuǎn)軸，使其冬季有漫長的極夜，而且頭頂?shù)男强湛瓷先ヒ恢痹凇霸卮蜣D(zhuǎn)”。因此，我們得以對南極同一片夜空進(jìn)行超長時(shí)間的連續(xù)不間斷觀測，對研究變化的天體非常有利。
視頻中的數(shù)據(jù)來自昆侖云量極光監(jiān)測儀KLCAM (KunLun Cloud and Aurora Monitor)。KLCAM由中科院國家天文臺(tái)南極天文與時(shí)域天文研究團(tuán)組自主研制，主要用于監(jiān)測南極昆侖站的云量和極光分布。KLCAM是一臺(tái)全天相機(jī)，內(nèi)部集成了一臺(tái)單反相機(jī)、一個(gè)魚眼鏡頭和一臺(tái)小計(jì)算機(jī)。由于采用了魚眼鏡頭，KLCAM可以拍攝到地平線之上360度的全景夜空。
我們?yōu)镵LCAM打造了獨(dú)特的保溫設(shè)計(jì)，可以在完全無人值守的條件下根據(jù)室外溫度自主進(jìn)行內(nèi)部溫控，使其在昆侖站極端的氣候條件下仍能兢兢業(yè)業(yè)地正常工作。自2017年1月隨中國第33次南極科考隊(duì)安裝在昆侖站，KLCAM跨越了低至零下80度的極夜，一直連續(xù)穩(wěn)定地正常工作了17個(gè)月，直到外部供電中斷。
對天文臺(tái)站來說，夜間的“可用時(shí)間”，即晴夜時(shí)間，是光學(xué)天文觀測的重要因素。而KLCAM的使命即是監(jiān)測昆侖站夜空中出現(xiàn)的云和極光，供研究者們對昆侖站的夜間晴夜時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究。利用KLCAM的2017至2018年觀測數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)南極冰穹A的全年晴夜時(shí)間占83%，優(yōu)于大多數(shù)地面天文臺(tái)址；夜間有極光影響的時(shí)間占45%。由于極光是發(fā)射線，可以定制濾光片消除極光對觀測的影響。該成果已發(fā)表在皇家天文學(xué)會(huì)月刊 (Yang et al. 2021, MNRAS, 501, 3614-3620) 。
作者簡介：楊栩，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)天體物理學(xué)博士研究生，主要從事時(shí)域天文、南極天文等領(lǐng)域的研究。
文稿編輯：趙宇豪
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