訪中科院延慶空間環(huán)境野外科學(xué)觀測(cè)站

每個(gè)晴朗的夜間，居住在北京市八達(dá)嶺長(zhǎng)城北側(cè)延慶大榆樹鎮(zhèn)一帶的居民，總能看見兩束美麗的光線從地面直射夜空。

這兩束光線平行地從地面發(fā)出，點(diǎn)綴著郊區(qū)寧?kù)o的夜晚。初見此景的人們以為發(fā)出光線的地方一定是什么神秘的基地，抑或是娛樂場(chǎng)所。了解門道的附近居民心里清楚，這兩束光線來自于中國(guó)科學(xué)院延慶空間環(huán)境野外科學(xué)觀測(cè)站（以下簡(jiǎn)稱延慶觀測(cè)站），它們是“科學(xué)之光”。

近日，記者來到延慶觀測(cè)站，一探究竟。

汽車行駛了一個(gè)多小時(shí)，記者隨中科院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心工作人員一行到達(dá)了延慶觀測(cè)站。從繁華熱鬧的都市來到一覽無余的郊區(qū)，溫度竟也下降了兩三攝氏度。

延慶觀測(cè)站位于一所大專院校的一角，與農(nóng)田野地有一墻之隔。

副站長(zhǎng)田大偉告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，這里無污染、周邊環(huán)境安靜，特別適于開展空間天氣探測(cè)，“對(duì)于我們主要的科學(xué)儀器來說，周邊沒有干擾光源是最重要的”。

在儀器室里，記者見到了觀測(cè)站的“主角”——中高層大氣探測(cè)激光雷達(dá)系統(tǒng)。

在這個(gè)僅有800多平方米的小四合院里，激光雷達(dá)“本尊”就占了三個(gè)房間。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等部件組成，是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目“子午工程”的建設(shè)項(xiàng)目之一。

觀測(cè)中高層大氣是這臺(tái)激光雷達(dá)的主要任務(wù)。由于能夠發(fā)射雙波長(zhǎng)光線，它不僅能觀測(cè)氣溶膠，還能觀測(cè)大氣的溫度、密度。

“激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，通過準(zhǔn)直系統(tǒng)，把光束打到反射鏡上，發(fā)射到空中，然后由1米口徑的望遠(yuǎn)鏡接收空中的回波，通過光接收機(jī)把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖，再送到顯示器。”

子午工程項(xiàng)目辦副主任劉正寬對(duì)這臺(tái)激光雷達(dá)的原理可謂了如指掌，2009年建設(shè)臺(tái)站時(shí)，他在這里連續(xù)待了半年多的時(shí)間。

在激光發(fā)射機(jī)的房間，劉正寬告訴記者，這是一個(gè)潔凈度達(dá)到1000級(jí)的超凈間，“科研人員工作時(shí)要穿戴帽子、鞋套等裝備，因?yàn)槟呐率且桓^發(fā)都會(huì)影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性”。

科研人員高鳳信則告訴記者，他們?cè)诩す饫走_(dá)運(yùn)行時(shí)，都要戴著眼鏡才能調(diào)試機(jī)器，“因?yàn)榧す鈱?duì)眼睛有一定傷害，一不小心，就可能造成視網(wǎng)膜感光細(xì)胞和色素細(xì)胞死亡，這種傷害是不可逆轉(zhuǎn)的”。

對(duì)于高鳳信來說，經(jīng)過自己雙手操作、調(diào)試、守護(hù)出來的科學(xué)數(shù)據(jù)，最終為研究中高層大氣的科研人員所用，會(huì)有一種難以言說的滿足感。

記者也了解到，通宵值夜班是高鳳信與另一名實(shí)驗(yàn)員張文震的“家常便飯”，因?yàn)橐资鼙尘肮狻h(huán)境光的干擾，激光雷達(dá)要在夜間才能正常工作。

為了實(shí)現(xiàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性，只要是晴朗的夜間，激光雷達(dá)就要開機(jī)。“光學(xué)觀測(cè)的儀器不調(diào)會(huì)‘跑’，小小的震動(dòng)就會(huì)發(fā)生精準(zhǔn)度的偏移，因此在開機(jī)時(shí)需要工作人員實(shí)時(shí)盯著數(shù)據(jù)，一發(fā)現(xiàn)異常就要及時(shí)調(diào)試。”

據(jù)記者了解，延慶觀測(cè)站一年能進(jìn)行150到200天的觀測(cè)活動(dòng)，“最長(zhǎng)的一次觀測(cè)持續(xù)了一個(gè)多星期”。延慶站激光雷達(dá)是子午工程五臺(tái)激光雷達(dá)中開機(jī)時(shí)間最長(zhǎng)的一臺(tái)，而這也意味著科研人員一年里有半年在值夜班。“我國(guó)研究中高層大氣的科學(xué)家以前只能用國(guó)外的數(shù)據(jù)，子午工程建設(shè)以后才有了國(guó)產(chǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，其背后是這些野外臺(tái)站科研人員的艱辛工作。”劉正寬感嘆。

即將離開時(shí)，記者再度環(huán)視延慶站。在白天，這座小四合院是那么的不顯眼，可在夜間，這里發(fā)出的激光刺破蒼穹，猶如科學(xué)之光照亮遙遠(yuǎn)的未知領(lǐng)域。