訪中科院延慶空間環(huán)境野外科學(xué)觀測站

    每個晴朗的夜間，居住在北京市八達嶺長城北側(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，點綴著郊區(qū)寧靜的夜晚。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，抑或是娛樂場所。了解門道的附近居民心里清楚，這兩束光線來自于中國科學(xué)院延慶空間環(huán)境野外科學(xué)觀測站（以下簡稱延慶觀測站），它們是“科學(xué)之光”。

   近日，記者來到延慶觀測站，一探究竟。

    汽車行駛了一個多小時，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了延慶觀測站。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。

    副站長田大偉告訴《中國科學(xué)報》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，“對于我們主要的科學(xué)儀器來說，周邊沒有干擾光源是最重要的”。

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

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

    觀測中高層大氣是這臺激光雷達的主要任務(wù)。由于能夠發(fā)射雙波長光線，它不僅能觀測氣溶膠，還能觀測大氣的溫度、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米口徑的望遠鏡接收空中的回波，通過光接收機把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖，再送到顯示器。”

     子午工程項目辦副主任劉正寬對這臺激光雷達的原理可謂了如指掌，2009年建設(shè)臺站時，他在這里連續(xù)待了半年多的時間。

     在激光發(fā)射機的房間，劉正寬告訴記者，這是一個潔凈度達到1000級的超凈間，“科研人員工作時要穿戴帽子、鞋套等裝備，因為哪怕是一根頭發(fā)都會影響觀測數(shù)據(jù)的準確性”。

     科研人員高鳳信則告訴記者，他們在激光雷達運行時，都要戴著眼鏡才能調(diào)試機器，“因為激光對眼睛有一定傷害，一不小心，就可能造成視網(wǎng)膜感光細胞和色素細胞死亡，這種傷害是不可逆轉(zhuǎn)的”。

    對于高鳳信來說，經(jīng)過自己雙手操作、調(diào)試、守護出來的科學(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驗員張文震的“家常便飯”，因為易受背景光、環(huán)境光的干擾，激光雷達要在夜間才能正常工作。

    為了實現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性，只要是晴朗的夜間，激光雷達就要開機。“光學(xué)觀測的儀器不調(diào)會‘跑’，小小的震動就會發(fā)生精準度的偏移，因此在開機時需要工作人員實時盯著數(shù)據(jù)，一發(fā)現(xiàn)異常就要及時調(diào)試。”

    據(jù)記者了解，延慶觀測站一年能進行150到200天的觀測活動，“最長的一次觀測持續(xù)了一個多星期”。延慶站激光雷達是子午工程五臺激光雷達中開機時間最長的一臺，而這也意味著科研人員一年里有半年在值夜班。“我國研究中高層大氣的科學(xué)家以前只能用國外的數(shù)據(jù)，子午工程建設(shè)以后才有了國產(chǎn)的觀測數(shù)據(jù)，其背后是這些野外臺站科研人員的艱辛工作。”劉正寬感嘆。

    即將離開時，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)之光照亮遙遠的未知領(lǐng)域。