出品：科普中国
制作：苏子安
监制：中国科学院计算机网络信息中心
科学史上曾有一个有趣的故事。
年，澳大利亚的科学家用射电望远镜接收到了一种异常强烈的脉冲信号。这种信号在十几年里被观测到了40多次，平均一年只有几次，但出现时间毫无规律。
当时大家都以为这是一个历史性的发现，于是提出了各种猜想。甚至还有人认为这是外星人发出的联络信号。直到17年后，一个科学家发现接收到的信号其实是实验室中的微波炉发出的，这个谜题才宣告破解。
天文是一门观测和发现的学科，在9个与天文有关的诺贝尔奖中，有7个是观测上的发现。而望远镜是人类观测、探索未知的重要手段，刚刚提到的射电望远镜便是天文望远镜的一种。
根据观测波段和手段的不同，天文望远镜可以分为光学望远镜、射电望远镜、空间望远镜等。除了望远镜自身的性能会影响天文观测效果外，人类活动对天文观测也会产生巨大的影响。这也是为什么天文望远镜的选址和建造都会非常讲究，因为稍有“不慎”，就会被误导。
那么，如何给天文望远镜选择一个合适的位置呢？今天我们就来详细介绍一下。
图片来源：veer图库光学望远镜：太亮了不行，被大气活动干扰也不好
观测星空时，“光污染”是光学望远镜最不想看到的。
“光污染”是指非必要或多余的强迫光对人类与地球自然生态造成的不利影响，包括白天的白亮污染（如建筑物反射太阳光）和夜晚的人工白昼污染与彩光污染。
光污染对天文观测的影响主要表现在两方面：一方面，它会使夜天光背景（夜晚天空背景的亮度特征）越来越亮，导致天体亮度和夜天光背景的反差降低，继而影响观测的极限星等（即可以看到最暗星的星等值）。一般来说，人造光污染造成天光亮度增加为原来的5倍时，可观测到的最暗星的星等将增亮近2等。
另一方面，它会使天文观测时的信噪比（观测天体得到的信号与噪声之比）降低。一般来说，信噪比越高观测效果越好，可靠性越高。较暗星体若想达到与明亮天体同样的信噪比，需要更多的观测时间，也就是观测效率相对更低。因此，若由于人造光污染造成天光亮度增加为原来的5倍，则观测天体的信噪比将降低为原来的约40%，这对于较暗星体的观测几乎是致命的。
对于天文观测来说，光污染会严重影响观测质量，削弱对暗弱天体的观测能力，甚至导致有些天文台不得不“搬家”，或是修建新的观测基地以求避免光污染带来的影响。例如，年，著名的格林尼治天文台因此向南迁移了70千米。
在我国，为了避开渐趋严重的光污染，上海天文台佘山观测站在浙江安吉新建了观测基地，南京紫金山天文台在江苏盱眙修建新站，云南天文台也在丽江的偏远山村建造了新的观测点。
目前国际上的大型天文台都已制订了相关法律法规控制周边的光污染对天文观测研究的影响。我国新建的天文台，如西藏阿里天文台等也在附近建立了暗夜自然保护区以保障其台址条件。国际天文学联合会（IAU）还建立了专门的B7委员会致力于保护已有及潜在的天文台址，以避免其遭受各种波段电磁辐射的污染（包括可见光污染及无线电波干扰等）。
在国际空间站上拍到的北京和天津夜景（图片来源：NASA）除了考虑光污染，光学望远镜选址还有很多讲究。
“星星眨着眼，月亮画问号”，星星之所以“眨眼”，是因为光线在穿过地球大气时会受到大气湍流的扰动，从而发生无规律的折射。同时，地球大气也会对光线产生吸收、散射等效应，影响光学望远镜对星体的观测。因此，在光学望远镜选址时，尽量减少大气活动的干扰是最重要的选择指标。
从气候条件考虑，优秀的天文台所在地应该满足气候干燥、晴朗天气较多、大气稳定（气温较为恒定）等条件。我国天文台大多傍水而居，因为水可以扮演“恒温器”的角色，降低热对流引起的大气湍动，使得视宁度（望远镜显示图像的清晰度）得到改善。
国家天文台怀柔观测基地（图片来源：作者制作）世界上重要的光学天文台所在地，如夏威夷的莫纳克亚山、加那利群岛的拉帕尔玛岛、南美阿塔卡玛沙漠等的视宁度条件都很理想。我们可以看出，这些天文台大多分布在水边、山顶或是沙漠中，这些地区可以尽可能地满足以上条件。但人类活动对这些天文观测点产生的影响目前也越来越大。
以阿塔卡玛沙漠为例，这里被誉为世界天文之都，分布着众多天文台。观测数据显示，在过去40年间，沙漠的平均气温升高了1.5摄氏度，这将阻止仪器冷却，增加天文台发生故障的可能性。
同时，阿塔卡玛沙漠也是世界上最干旱的地区之一，平均年降水量在0.1毫米以下。但近些年来，全球变暖导致极端天气增加，沙漠的降雨量反而开始上升，年的一场降雨为近7年降水量的总和。晴天的减少会使可观测天数下降，不可避免会对观测产生影响。
同时，气温升高还会导致山火增加，对天文台造成巨大威胁。以年的加州山火为例，隐山（HiddenHill）天文台被烧毁，而距离不远的威尔逊（Wilson）天文台也曾一度被山火侵蚀到距离约米的地方，经消防人员全力扑救才幸免于难。同时，消防人员也拯救了有年历史的利克（Lick）天文台，当时山火已经一路烧到了山顶，万幸的是所有的设备都逃过一劫。
利克天文台（图片来源：转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbzz/2774.html
