我國近紅外天光背景測量儀在南極成功運行

近日，由中國科學技術大學核探測與核電子學國家重點實驗室副教授王堅團隊與合作者自主研制的我國近紅外天光背景測量儀在南極昆侖站安裝成功并投入運行。
 

圖片來自中國科學技術大學物理學院
 

　　紅外觀測是天文研究的重要手段，但我國紅外天文研究發展卻受限于優良臺址和探測器的缺乏。隨著近年來我國天文研究領域的不斷擴展，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，中國科學技術大學王堅團隊與合作者啟動近紅外天光背景測量儀的研制工作，根據不同紅外探測器的特點，進行了多個版本的設計和測試，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鍵技術，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，并完成了實驗室樓頂測試。
 

　　由于InSb探測器需要深度制冷，導致儀器的功耗和體積比較大，對于野外觀測非常不利，王堅團隊根據InGaAs探測器在J，H，K波段上的探測優勢，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行了試觀測，獲得阿里的近紅外天光背景數據。
 

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

　　2018年，針對南極極低溫度、高海拔、低氣壓、電力困難等條件，王堅團隊對紅外天光背景測量儀的光學、低噪聲讀出電子學、結構和電控、自動觀測等進行了改進，并于2018年11月隨“雪龍”號科考船前往南極。
 

　　隨著科學技術的進步和我國綜合國力的提升，我國對地基大型光學望遠鏡和極地光學望遠鏡等相關天文科學儀器方面的發展越來越重視。
 

　　2018年8月，王堅課題組針對南極望遠鏡開發的自主觀測和遠程控制系統，形成對惡劣條件下觀測設備的控制，適用于各種科研設備，構建了自主觀測和遠程控制框架，并進行了推廣應用，特別是部署在南極的觀測設備，極大地提高其觀測效能。
 

　　目前，王堅團隊開發的自主觀測和遠程控制系統，已應用在南極紅外天光背景測量儀、中國小望遠鏡陣列2上，并實現對青海德令哈量子1.2米望遠鏡天文端的操控。