近日，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)核探測與核電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授王堅(jiān)團(tuán)隊(duì)與合作者自主研制的我國shou個(gè)近紅外天光背景測量儀在南極昆侖站安裝成功并投入運(yùn)行。
 

圖片來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院
 

　　紅外觀測是天文研究的重要手段，但我國紅外天文研究發(fā)展卻受限于優(yōu)良臺址和探測器的缺乏。隨著近年來我國天文研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，中國天文界擁有紅外天文觀測能力的愿望也更加迫切。
 

　　2015年12月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王堅(jiān)團(tuán)隊(duì)與合作者啟動(dòng)近紅外天光背景測量儀的研制工作，根據(jù)不同紅外探測器的特點(diǎn)，進(jìn)行了多個(gè)版本的設(shè)計(jì)和測試，解決了微弱信號探測、高增益靈敏放大、暗流及背景噪聲抑制等關(guān)鍵技術(shù)，在2016年基于InSb探測器完成了J，H，K波段的近紅外天光背景測量儀，并完成了實(shí)驗(yàn)室樓頂測試。
 

　　由于InSb探測器需要深度制冷，導(dǎo)致儀器的功耗和體積比較大，對于野外觀測非常不利，王堅(jiān)團(tuán)隊(duì)根據(jù)InGaAs探測器在J，H，K波段上的探測優(yōu)勢，在2017年基于InGaAs探測器完成面向南極的近紅外天光背景測量儀，并于2017年7月在西藏阿里觀測站進(jìn)行了試觀測，獲得批阿里的近紅外天光背景數(shù)據(jù)。
 

　　為了保證這些大型設(shè)備建設(shè)成功后，順利地開展紅外觀測儀器的研制和紅外天文的觀測研究，必須對相關(guān)候選站址進(jìn)行紅外天光背景的測量。在紅外波段的天光背景輻射強(qiáng)度很大程度上限制著紅外望遠(yuǎn)鏡及其他觀測設(shè)備的一些重要性能，如巡天深度、能夠觀測的極限星等、天文成像系統(tǒng)曝光時(shí)間等。
 

　　2018年，針對南極極低溫度、高海拔、低氣壓、電力困難等條件，王堅(jiān)團(tuán)隊(duì)對紅外天光背景測量儀的光學(xué)、低噪聲讀出電子學(xué)、結(jié)構(gòu)和電控、自動(dòng)觀測等進(jìn)行了改進(jìn)，并于2018年11月隨“雪龍”號科考船前往南極。
 

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和我國綜合國力的提升，我國對地基大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和極地光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等相關(guān)天文科學(xué)儀器方面的發(fā)展越來越重視。
 

　　2018年8月，王堅(jiān)課題組針對南極望遠(yuǎn)鏡開發(fā)的自主觀測和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，形成對惡劣條件下觀測設(shè)備的控制，適用于各種科研設(shè)備，構(gòu)建了自主觀測和遠(yuǎn)程控制框架，并進(jìn)行了推廣應(yīng)用，特別是部署在南極的觀測設(shè)備，極大地提高其觀測效能。
 

　　目前，王堅(jiān)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的自主觀測和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，已應(yīng)用在南極紅外天光背景測量儀、中國小望遠(yuǎn)鏡陣列2上，并實(shí)現(xiàn)對青海德令哈量子1.2米望遠(yuǎn)鏡天文端的操控。