小学语文【百科探秘】之航空航天（2024年第12期）书签版

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中法航天“飞”向新高度 　　 　——中法建交 60 周年纪念 你见过天空中的“龙”吗？ ——中法建交60周年纪念 中法航天“飞”向新高度 文 / 颜　翔　图 / 小　七 请根据以下提示猜一猜它是哪个国家。 答案： 提示一：它拥有与“航 天之父”齐奥尔科夫斯基齐 名的“空天先驱”埃斯诺•贝 尔特利。 提示二：它是世界上 第三个独立发射火箭和卫 星的国家。 提示三：欧洲航 天局的总部坐落于它 的首都。 提示四：曾经辉煌 至极、被称为世界上最 经典的火箭之一的阿丽 亚娜-5与它密不可分。 提示五：世人普遍认 为它是个充满想象力和艺 术时尚气息的国家。 4 特别策划 如果要选出对人类探月史最有影响力的文学作品，一定会有人 提到被称为“现代科幻小说之父”的法国作家儒勒 • 凡尔纳的著作。 他的《从地球到月球》和《环绕月球》直到多年后仍被人津津乐道。 这哪是什么科幻小说啊？简直是预测宝典！可以说，他在当时已有 的科学知识基础上，精准预言了人类探月和载人航天科技的发展。 书中描述的大炮俱乐部用巨炮发射的装有乘客的空心炮弹奔向月球 的过程，真是让人惊叹：“好一个脑洞大开的奇幻故事！”在此之 前，与月球有关的幻想小说，我认为最夸张有趣的还数同为法国人 的切拉诺·德·贝尔热拉创作的《月球之旅》，精彩的内容让人不 得不佩服当年这些法国作家令人惊诧的想象力。 但万万没想到的是，百年之后，帮助法国人真正圆了这个“月 球梦”的，是来自中国的航天神话——嫦娥六号探测器。2024 年 5 月 3 日，中法两国的空间技术合作“飞”向了一个全新的高度，目 标正是那 38 万千米之外的月球。这距离中国向法国赠送 1.5 克月 壤样品的时间，仅仅过去了一年。回望 2019 年，中国国家航天局 于 4 月正式发布《嫦娥六号任务国际载荷搭载合作机遇公告》，而 法国早在 3 月就与中国签署了月球探索计划的意向书。法国人为什 么能提前“点菜”呢？ 5 ◎SVOM中方团队（图源： 中国科学院微小卫星创新 研究院） 2018 年，在德国不来梅举办 的第 69 届国际宇航大会上，法国 人积极响应了中国计划在嫦娥六 号任务中为国际合作伙伴提供 10 千克科学载荷的决定。机会是留给 有准备的人的，最终入选的 4 家 国际合作载荷中，就有来自法国的 氡气探测仪。中法两国的首次深空 领域合作不仅不负众望，顺利完成 了全部探测任务，还“预约”了一 批即将诞生的科研成果。可以说， 中国帮助法国实现了首次“探月” 和“登月”的梦想。 好事成双！就在嫦娥六号 完 成 月 背 采 样 任 务、 返 回 器 在内蒙古四子王旗着陆的前 3 天，另一个重磅的国际合作项 目有了重大进展——一枚神秘 的 航 天 器 在 西 昌 升 空。2024 年 6 月 22 日 15 时 00 分， 中 法天文卫星被长征二号丙运载 火箭成功发射，这个名为天基 中法天文卫星， 取得重要新成果 6 ◎SVOM（图源：中国科学院微小卫星 创新研究院) ◎SVOM在轨示意图 多波段空间变源监视器（简称 SVOM）的太空望远镜被成功送入了预定轨道。这个 SVOM 上一 共携带了 4 台设备，中法双方各负责研制了两台。 中法天文卫星上线开机不到两周，就已经取得重要成果，成功探测到首批 3 个伽马暴。不 愧为迄今为止全球对伽马暴开展多波段综合观测能力最强的卫星，它在国际天文领域的科学发 现上起到了立竿见影的重要作用，相信未来也会助力解决基础科学 中的若干重大问题。这也不枉中法两国在 2005 年就启动论证 此项目，历经近 20 年的共同努力，完成了从卫星概念研究、 可行性论证、方案设计、初样和正样阶段的全部研制 工作，让中法两国的科学家大步跨入了相关领域研 究的国际最前沿，也标志两国空间技术合作进入 了全新的时代。 7 这两个重大的合作项目能够在 2024 年顺利 开展，就不得不提到 2018 年于酒泉发射的中法 海洋卫星。正是它，让中法两国的空间科技合作 从之前的卫星进出口贸易和发射服务贸易进入联 合研制卫星并共享卫星数据的新阶段，成为一座 中法航天合作的里程碑。 从 2005 年两国签署协议，成立中法海洋卫 星项目组，到 2009 年项目获得中国国家航天局 和财政部的批准立项，再到 2018 年马克龙总统 参观卫星测试现场并与中国联合发布声明，两国团队 13 年的征程取得了丰硕的科学研究成果。 此卫星首次实现了海风、海浪同步观测，与其他卫星共同构建了一个全天时、全天候、高空间 分辨率的海洋综合遥感体系。这 也是我国首次实现与先进航天国 家开展系统层面的全流程合作。 首颗中法合作研制的卫星 ——中法海洋卫星 　2018年10月29日这一天，我本人正在中法海洋卫 星的发射现场，上午8点43分，目送长征二号丙运载 火箭在酒泉直上云霄。当时是一箭八星任务，除了 主星中法海洋卫星，还有7颗搭载“顺风箭”的“乘 客”。其中4颗来自天仪研究院，分别是潇湘一号02 星TY1-02、星河号TY1-03、长沙高新号TY4-01和铜 川一号TY4-02。天仪研究院于2019年11月3日又成功 发射了一颗名为“巅峰号”的卫星。为了使它能够在 轨主动规避碰撞并在任务结束后更快离轨，我们与法 国推我（ThrustMe）公司合作，首次在卫星上采用了 冷气碘推进器。这也是全球首颗冷气碘推进器卫星。 最终，这个合作项目大获成功，甚至还有惊喜——推 我公司取得当年法国创新大奖，研究成果也登上了世 界著名科学杂志《自然》。 ◎中法海洋卫星在轨示意图 8 中国与法国的航天缘分源自何时？ 中 国 与 法 国 的 航 天 缘 分 始 于 1977 年。 这一年的 9 月，即将改革开放的中国第一次 向国外派出了一支考察航天技术的代表团， 他们访问的对象正是之后首个与中国建立全 面伙伴关系的西方大国——法国。在成立于 1946 年的法国空天科技研究院 （ONERA）里， 中法两国拉开了空间科技交往的序幕。 1985 年 10 月，中国正式宣布长征系列运 载火箭将为国际客户提供商业发射服务。到 了 1987 年 6 月中国航天代表团访法 10 周年 之际，法国马特拉（Matra）宇航公司与中 国长城公司达成合作协议，通过中国的返 回式卫星为法国客户提供微重力试验装 置的搭载服务。在此后的两个月内，中 国长城公司就成功实施了这一任务， 完成了我国第一份国际发射服务。通 过这次合作，法国方面认可了中国 长征运载火箭的优秀性能。 到了 20 世纪 90 年代，在法 国的主导下，欧洲航天局的星 簇计划与中国的地球空间双星 探测计划（简称双星计划） 开启，双方共同探索地球 磁层空间的奥秘。中法配 合密切，星簇 - 双星计 划形成了优势互补，掀 起了中法航天合作的 一次高潮，双方共同完成了人类历史上第一次 对地球进行的六点空间探测。 1993 年，中国科学院国家空间科学中心 专门设立了一个星簇计划的数据中心。正是因 为中方主要承担星簇计划的科学数据分析任 务，才让我国的科学家能更快地接触到国际高 水平的空间环境探测数据，从而进一步提高了 中国磁层物理的研究水平。当时，法国空间辐 射研究中心、地球和行星环境研究中心、环境 物理和化学实验室也为我国双星计划的实施 做出了重大贡献，比如助力完成赤道卫星的热 离子分析仪和磁场波动分析仪的研制任务等。 由于一系列的航天合作非常愉快和圆满， 1997 年 5 月，中法签署联合声明，宣布两国 建立全面伙伴关系，并签署了包括关于研究与 和平利用外层空间等多份政府间的合作协定。 2000 年 3 月，中法两国政府代表在巴黎召开 中法航天合作联委会第一次会议，确定了联委 会工作机制，并成立了 4 个专家工作组。这 在数年后两国发布的《中法关系中长期规划》 中再次被提及。此规划着重提出，要发挥中法 航天合作联委会等机制的作用，加强和平利用 空间科技与应用以及航天技术人员培养领域 的合作，同时还规划了两国空间科技合作一些 重点项目的推进时间表。这大大推动了中法在 卫星工程、遥感观测、载人航天、月球和深空 探测等领域的合作。 9 起于航天，不只航天 其实，中法之间的合作不只在航天项目，还横跨了整个空天产业。 法国作为世界空天大国，拥有国际先进的科研能力与技术水平，且不吝 惜与中国伙伴分享。比如在 2017 年，法国国家航天中心旗下的新空间 （Novespace）公司就与中国科学院空间应用工程与技术中心签订了合作协 议，向中国用户全面开 放欧洲失重飞机的抛物 线飞行机会。 2019 年 6 月，法国 的科研项目也成功入选 了中国空间站的首批科 学实验。2023 年 8 月， 中国载人航天工程办公 室副主任林西强在新闻 发布会上介绍，中方已 与法国等国的航天机构 以及联合国外空司、欧 洲航天局签署了合作框 架协议，里面的一些合 作项目如今已在顺利实 施中。 我猜你肯定没想到，为中国探月工程和天问一号火星任务立下赫赫战功的“胖 五”火箭，也是中法两国航天合作项目的受益者。这个也被称为中国“冰箭”的体 形最大的长征五号运载火箭，每次发射前都要在“大肚子”里装满超低温的液氢液 氧燃料。其中液氢的温度达到 -253 摄氏度，液氧的温度为 -183 摄氏度，如果没有 过硬的储存和运输技术，装上液氢液氧的“胖五”的危险系数绝不亚于一颗巨型炸 弹。我国早期的液氢制造技术很不成熟，产能也跟不上我国航天战略的发展需求， 还面临着美国及其盟友的技术封锁。2008 年，成立于 1902 年的法国液化空气集团 抛物线飞行是指利用高性能失重飞机做连 续的抛物线飞行，当飞机的离心力与地球的引 力相等的时候，乘客就可以体验到约 22 秒的微 重力或者无重力状态。这样可以在飞机上产生 重复的失重和超重环境，以模拟月球重力和火 星重力环境。失重飞机是目前除空间站、空间 实验室和载人飞船外，唯一可获得失重环境的 载人飞行平台。由于失重飞机有准备周期短、 实验空间大、能够支持常规地面科学实验设备 开展失重实验等优点，美国、俄罗斯、日本和 一些欧洲国家长期利用抛物线飞行进行航天员 训练、空间科学和应用研究、空间设备和技术 验证等。 10 （简称法液空集团）开始为我国长征家族的系列火箭提供液氢燃料。同年，我国在文昌成立蓝 星（海南）航天化工有限公司，引进了法液空集团的冷箱设备和相关配套设施。这家公司也成 为长征五号和长征七号运载火箭唯一一家火箭燃料配套保障单位。当时就有不少网友说，一旦 法国供应商断供，中国的空间站建设就得停工。网友的担忧不无道理，但在 2021 年 9 月 20 日， 中国航天六院 101 所正式宣布：我国自主研制的首套产量达到吨级的氢液化系统已成功上线。第 一条氢液化生产线的成功投产，已经实现了 90% 的技术国产化，完全能自主满足长征五号等火 箭的发射需求。这里面有法国合作伙伴的功劳。2023 年 4 月，法液空集团继续与中国扩大合作， 参与投建了天津氢能供应基地——这个中国商务部的重点外资项目，未来将达到年产高纯氢气 1.3 万吨的规模，成为京津冀地区最大的氢能供应基地。 继往开来，相信已建交 60 周年的中法两国，未来能进一步接过友好历史的接力棒，开启更 多航天领域的新合作，携手并进，一同踏上探索星辰大海的新征程。 ◎法国液化空气集团 11 文 / 朱　江　图 / 刘冰杰别靠太近， 免得被他们的 雷达发现。 雷达？ 发射电磁波 反弹 接收电磁波 有人靠近！ 雷达可以通过电磁波探测目标， 就像你冲山谷大喊，就能听到回声。 啊— — 嘀嘀 雷达会发射电磁波，电磁波碰 到物体就会被反弹回来，被接收机 接收。这样人们就 能利用雷达探测到 物体和它之间的距 离。 不怕，我的战 斗机是隐形战斗 机，上吧！ 我说的隐形不是看不见，而是 让雷达探测不到。 这战斗机哪里 隐形了？我明明 看得见。 12 航空博物馆 战斗机能隐形主要有三点因素：第一 是外形设计，减少机身的曲面，由多平面 组成，可以向各个方向反射雷达波。 棱角分明 完了，回 不去了。 吸波 材料 完了，我也 回不去了。 第二是给机身涂 上吸波材料，把雷达波 “抓”在机身上，让它 有来无回。 第三是对特殊部位 进行隐身处理。 原来如 此，那就 不怕了！ 飞行员座舱：使用金 属镀膜的有机玻璃，可吸 收和截断雷达波。 雷达罩：使用有选 择功能的人工电磁结构， 可发射自身雷达波，阻 挡其他雷达波。 13 在制导弹药的技术尚不成熟的年代，要想实现对敌人的坦克装甲车辆、固定工事堡垒、军 舰等“点目标”的精确航空攻击，俯冲轰炸机是最佳选择。从高空以大角度俯冲而下投弹的俯 冲轰炸机，在二战的陆战支援和海战对舰攻击战斗中均有较高的命中率。 以大角度俯冲的飞机，需要承受巨大重力加速度，一旦速度过快，飞机就变得难以操控， 也无法对攻击目标瞄准。于是，飞机设计师开始给轰炸机添加各式各样的通过空气实现制动的 装置，配合飞机的襟翼进行减速控制，以求解决俯冲加速度过大带来的操控难题。 机翼外的“晾衣架” 作为俯冲轰炸机中最知名的机型之一，德 国空军的 Ju-87“斯图卡”采用了百叶窗式的 俯冲减速板。这种减速板安装于机翼下方，如 同安装了一个向外伸出的晾衣架。飞机进入俯 冲状态时，它的减速板会自动打开，配合襟 ◎机翼下方的减速板呈打开状态的Ju-87B “更快、更高、更强”是现代奥运会创始人皮埃尔 • 德 • 顾拜旦提出的 奥林匹克格言，也是飞机设计师追求的设计目标。但有时候，我们是需要飞机 减慢速度的。仔细观察，你会发现很多飞机的机翼或机身上安装了带孔洞的板。 这就是减速板。它如何帮助飞机减慢速度呢？ 文 /Zero601 飞机上的“刹车片 ” ——减速板 14 翼进行俯冲减速。日本海军的 九九式轰炸机也模仿了斯图卡 的减速板设计。不过，这种减 速板的设计影响了飞机的气动 外形，在水平飞行时会对速度 和操控性产生一定负面影响。 在太平洋战争中立下了卓 著功勋的 SBD 无畏式俯冲轰炸 机，使用的是组合式襟翼俯冲 减速板。这种减速板上有大量 孔洞，亦可称为穿孔式空气刹 车襟翼。为了减速，为什么不 直接用整块板子，而要打这么 多孔洞呢？目的在于减少减速 板在打开时所承受的气流冲击， 防止减速板被吹飞，也能起到 减少飞机抖动、稳定飞机俯冲 姿态的作用。 上下分离式减速板常见于 一些既需要高速飞行又需要具备俯冲攻击的战斗轰炸机机型上。在水平高速飞行时，液压式减 速板紧贴于机翼上，不会破坏机翼的气动外形。需要俯冲攻击时，减速板会从机翼上弹起、打开， 起到空气制动刹车的作用。美国的 A-36“阿帕奇”俯冲轰炸机和 P-61“黑寡妇”夜间战斗机就 采用了上下分离式减速板。 ◎SBD无畏式俯冲轰炸机的组合式襟翼俯冲减速板 ◎打开减速板的A-36 ◎使用上下分离式减速板的P-61 15 美国人在二战中通过 SBD 和 SB2C 等俯冲轰炸机的实战情况，意识到了在机翼上安装减速板 的缺点，从而在后期新设计的 BTD“毁灭者”鱼雷轰炸机、AD-1“天袭者”攻击机等飞机上， 将穿孔式减速板安装在机身上。 通过战争，飞机设计师发现了一个问题：如果机翼上下的减速板因敌人的攻击而受损，损 毁的减速板会破坏飞机的气动外形，引起的湍流很容易导致飞机坠毁。所以，飞机设计师们开 始研究将减速板移到机身其他部位上。 减速板安装在机身哪里更好？ ◎BTD-1的机翼和机腹上均有减速板 ◎打开机身两侧减速板的AD-1 德国人尝试在道尼尔 Do 217 轰炸机上设计 了独特的“伞”式（又称“花瓣”式）尾部减 速板，这种设计将减速板移到了飞机的尾锥部 分。在飞机进入俯冲状态时，尾部减速板会如 同打开的雨伞一般张开。经过试飞，证明了尾 部减速板的设计是可行的，即使在俯冲过程中， 它因敌人防空炮的射击而损坏，也不会产生足 以影响飞机性能的湍流。如果嫌它的损坏影响 了飞行，也可以使用预先设置的分离装置将减 速板全部抛弃，颇有一种“壁虎断尾”的感觉。 16 这种独特的减速板被德国人设计成了尾锥 套件的形式，只在飞机需要执行俯冲轰炸任务 时选择安装。一般情况下，飞机还是安装通常 使用的尾锥执行作战任务。在尾锥上安装减速 板的思路被沿用到了部分现代战斗机和客机的 设计上，英国的“掠夺者”舰载低空海上攻击 机和BAe 146客机就采用了尾锥减速板的设计。 “伞”式尾部减速板后来进化成了伞型机 械减速尾翼，用于高阻航空炸弹的减速设计之 中。美军在现代战争中广泛使用的“蛇眼”高 阻航空炸弹就采用了伞型尾翼设计。 ◎道尼尔Do 217轰炸机的“伞”式尾部减速板 ◎“掠夺者”攻击机打开的尾锥减速板 ◎BAe 146客机的尾锥减速板 ◎通过加装“蛇眼”套件，美军将原先的低阻 炸弹改造为高阻减速尾翼的Mk82航空炸弹，以 避免飞机在低空轰炸时被卷入炸弹冲击波 17 随着制导武器的发展，俯冲轰炸机逐渐退 出了历史舞台，但减速板在现代战斗机和客机 的设计中得以留存，在辅助飞机的起飞和着陆、 增强战斗机的空中机动性能等方面起着重要的 作用。 ◎F-105“雷公”轰炸机的“天钩”尾部减速 板，外形有点儿像矢量发动机偏流板，主要用 于飞行员紧急弹射跳伞逃生时，它能将飞机从 超音速减速至亚音速，以保证飞行员的安全 ◎苏-27战机打开的背部减速板，苏-27、F-15等双 发战斗机背部空间大，可以安装尺寸更大、减速性 能更好的大型背部减速板，也能容纳减速板升降所 需的大型液压机构 ◎苏-25攻击机翼尖短舱内打开的减速板 ◎F-16战斗机的尾部减速板 18 1970 年，我国凭借自己的力量发射了人造地球卫星东方红一号。虽然仅有一百多千克重， 但它发出嘹亮的《东方红》乐曲，一直激励着中国航天人脚踏实地地迈向深空、一次又一次地 创造人类的“第一次”。近年来，中国航天已取得无数傲人的成绩，但中国航天人奔向宏伟宇 宙深处的步伐永不停歇。你知道他们接下来的 工作内容与目标是什么吗？ 今年，嫦娥六号探月任务圆满完成，成功 从月球背面取回 1935.3 克土壤样品。未来几年， 中国航天的事业重点仍着眼于月球，特别是载 人登月和国际月球科研站建设的前期准备工作， 最是紧迫。 2026 年前后，我国将发射嫦娥七号。不同 于嫦娥四号、五号和六号，嫦娥七号的目标是 登陆在月球南极。那里是阳光无法照射的永 久黑暗区，有多个撞 ◎嫦娥七号的结构 飞跃器 巡视器 着陆器 轨道器 中国航天新征程 文 / 梅庆宇 19 航天播报站 ◎ 长征十号运载火箭模型 击坑，很可能有水的存在。 因为常规的太阳能动力的 探测器很难进入那片区域 探测，所以嫦娥七号除了 有轨道器、着陆器、巡视 器，还新增了一个化学燃 料推动的飞跃器。 为了早日完成载人登 月计划，用于登月的梦舟 载人飞船、揽月着陆器以 及关键的长征十号运载火 箭都在加紧研制中。长征 十号运载火箭采用多发动 机并联捆绑的形式，并采 用 CBC 构 型（ 即 火 箭 的 助推器和一级是一样的）， 起飞推力 2600 余吨，可 运送 27 吨载荷到地月转 移轨道，计划在 2026 年 前 后 进 行 首 飞， 预 计 在 2030 年前实现中国人的 首次登陆月球。那将是无 比激动人心的一刻！ 中国人的目光当然不 会仅仅聚焦在地月系中。我国的天问系列工程着眼于深空探测，努力让中国人的痕迹留在火星、 金星，甚至太阳系外。2020 年，天问一号火星探测器携带祝融号火星车成功发射，经过数个 月的长途跋涉，不负众望地顺利着陆在火星乌托邦平原并开展探测，这是我国深空探测的第 一步。 20 除此之外，我国还在研究火星采样返回探测器——天问三号，预计 2030 年前后发射。目前 世界各国均未实现火星采样返回，中国航天人正在为人类首次获取火星样品的重大目标而努力 奋斗。不仅如此，他们也已经开始筹划建设世界首个火星样品实验室，同时深化论证天问四号 探测任务，或将开展木星及其卫星环绕探测，并在之后抵达天王星。 近地轨道开发也是航天探测的重要着力点之一。我国正在建设包括上万颗小型卫星的近地 轨道通信网络，建成之后，可为世界范围内的客户提供卫星互联网服务。低轨卫星互联网有独 特的优势，可以为偏远地区和不适合建设基站的地区进行网络覆盖，同时也能为远洋航行等提 供网络服务。目前，近地轨道已成为世界各国争取的重要空间资源，我国也在努力在这场竞争 中取得先机。 我国航天事业的发展从来不是一帆风顺的，但独立自主、战胜困难是航天人的决心。中国 航天，未来可期！ 主带彗星是主要处于小行星带内的天体。它的离心率和轨道倾角与小行星带内 的小行星的相关数据相似，在部分轨道上会呈现出彗星的活动特征。 目前，天问二号已经基本完成研发。预计在 2025 年，它将由长征三号乙运载火箭发射， 先前往小行星 2016 HO3（又名振荡天星）进行采样返回任务，然后前往主带彗星 311P 开展伴 飞探测。2016 HO3 这颗小行星的特质在于它围绕太阳转的时候，看起来也在围绕地球转，因此 它也被称为地球的准卫星。这次任务是我国第一次进行小行星采样任务，同时也将成为世界上 首个在小行星上使用锚定采样方式的探测任务。 21 再现星汉灿烂 文 / 中国再保险（集团）股份有限公司博士后科研工作站 中国人民大学生态环境学院　傅哲明　图 / 刘擦擦 “咔嚓”——一只小海龟在深夜的沙滩上破壳而出。 初生的小海龟慢慢睁开双眼，蒙眬中看到了远处的光明。 它尝试着伸展四肢，身体活动开后便立即向大海爬去。 小海龟的“返乡难” ——光污染的危害与防治 22 夜访观星台 天文学者的“观星难” “地平线上又是红光一片，只能拍天顶的 区域了……”不少使用光学望远镜进行天文学 研究的天文学者都有共同的烦恼：早年建在城 市周边的望远镜，现在不好用了，观测起来深 受光污染干扰。 在河北省承德市兴隆县内，国内最大的光 学望远镜——郭守敬望远镜（LAMOST）矗立 于燕山之上。京津冀的光污染越来越严重，致 使 LAMOST 的可观测天区范围大为缩减。20 世纪 90 年代，国内天文学界结合国际天文学 发展和我国实际情况，前瞻性地提议建设具有 中国特色的国际一流天文设备——大视场兼备 大口径的 LAMOST。LAMOST 的设计十分精妙： 使用数十片的六角形镜片拼接，连接六千根光 纤，用广域巡天的方式开展大规模光谱观测。 LAMOST 由我国科学家自主设计研发，造价远 低于世界同业均价。经过十多年的努力建设， LAMOST 于 2009 年竣工验收，并在测试后投 入使用。 选 址 时 的 兴 隆 县 暗 夜 环 境 尚 佳， 但 在 LAMOST 立项和建设的二十年间，我国经济迅 速腾飞，LAMOST 正式开始使用时，来自京津 指引刚出生的小海龟找到大海的，是海面 的光亮。夜晚的沙滩一片黑暗，与反射月光、 明亮开阔的海面形成了鲜明的对比，循着光亮 返回大海是海龟进化了上亿年的本能。但是， 随着人类科技的发展，电灯照亮了夜晚的城 市。海边晃眼的灯光让许多小海龟向大海的反 方向——明亮的城市爬去。这样做只会是死路 一条，它们离大海越来越远，最后或成为天敌 的口中餐，或力竭而亡。 海龟平时都生活在海里，只有产卵和晒太 阳时才上岸。海龟妈妈必须在陆地上产卵，一 是因为海水温度较低，不适合海龟蛋孵化；二 是因为海龟没有鳃，刚出生的小海龟在海里不 能呼吸，会被淹死。海龟妈妈在夏季登陆海滩， 在松软的沙滩上挖洞产卵，再用沙子盖上，藏 好龟蛋后离开。几十天后的某个夜晚，破壳的 小海龟要自行爬回大海。虽然小海龟“返乡” 的路程很短，但险象环生，成功存活的小海龟 只有龟蛋数目的千分之一。 海龟是从恐龙时代延续至今的“活化石”。 但是，因为人类的活动，古老而长寿的海龟如 今成了濒危动物。不合理的人工照明造成了小 海龟出生后的“返乡难”，为海龟的物种繁衍 再上一道枷锁。 23 冀的光污染已经非常严重。晴夜里放眼望去，地平线上 20°以内尽是红光，望远镜拍摄的数据 污染严重。大型望远镜的建设和维护成本很高，望远镜的使用时间是十分宝贵的资源。天文学 者们需要提前撰写观测项目申报书来预约 LAMOST 的使用时间。为了在有限的时间里尽量提高 数据质量，天文学者们只好避开光污染严重的天区。LAMOST 的主要用途是巡天，顾名思义就是 将整个天区分成不同的区域，分期观测不同天区，最后汇总出全天数据。望远镜可观测范围受 限于光污染，就意味着难以完成巡天目标。 ◎国家天文台兴隆观测基地的光污染（摄/刘峙岩） LAMOST 24 光污染是指人类过度用光对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。随着城市现代化发 展，儿歌“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星”所唱的场景在现在的城市里已经很难看到了。 夜晚的城市天幕上，往往漫布着红橙色的光芒，这就是光污染中典型的一种：夜天辉光。大家 通常认为城市夜景越辉煌，城市经济就越发达；照明程度越强，社区治安就越好。事实上，不 合理的用光会导致光污染，对人类活动和生态环境造成负面影响。而且现有的科学研究也指出， 没有证据能证明照明程度与社区的治安情况直接挂钩。 光污染最早由国际天文学界在 20 世纪 30 年代提出。国际上有不少相关行业的组织机构致 力于防治光污染，例如前身为国际暗夜协会的暗夜国际、国际天文学联合会、国际照明委员会等。 这些组织和天文学界紧密合作，开展科学调研，宣传相关知识，提高公众意识，推动光污染防 治的立法工作，促进灯光的高效使用。这些组织的活动使得光污染问题逐渐进入了各国政府和 公众的视野，让大众意识到用光不当也是一种严重的环境问题。 光污染的隐患极大！除了上文提及的影响生物周期性活动和天文观测，光污染还会影响生 物的健康、对航海航空交通产生干扰、加剧气候变化和能源危机等，给社会、经济的可持续发 展带来重大的负面影响。 什么是光污染？ 25 我们能为防治光污染做什么？ 要想取得防治光污染的良好效果，不仅需要主政者认识到光污染防治工作的重要性并付诸 行动，也需要我们普通民众的理解和支持。 自 2003 年起，由香港大学物理系科研人员组成的港大光污染研究团队一直致力于测量夜空 亮度并研究光污染对环境的影响。依托物理系的专业力量，此团队多次举办中学生光污染研究 和摄影比赛以及各类公众科普活动，推动全民参与香港光污染调查，制作了详细完整的香港地 区光污染地图和相关数据库，并发表了多篇相关论文。这些研究成果的背后，不仅有众多天文 爱好者的支持，还有不少中小学生参与其中。 如果你对此感兴趣，可以从参与当地周边光污染情况调查开始，逐步参与光污染防治工作。 无需任何设备，仅用肉眼观测，就可以通过数特定天区内可见星星有多少颗、识别最暗的星星 亮度是多少等方法来得知目视极限星等。有条件的话，你还可以用照度计、SQM-LE 夜天光测量 仪、天空背景亮度测量仪等设备测量光污染情况。更多人参与光污染调研与防治，既能长期积 累大量基础数据，为科研贡献力量，也会让更多人感受到星空之美，愿意为保护星空而努力。 ◎全球灯光地图（图源：NASA） 26 光污染的法律治理 在我国，一方面天文学界在强烈呼吁对光污染进行立法防治，另一方面，普通公众也开始 逐渐意识到光污染的危害。随着我国环保法治的进步，如果遇到光污染造成人身和财产损害等 情况，通过《民法典》《环境保护法》等法律，人们有了多条途径解决纠纷。但是目前我国对 光污染影响天文学科研的管理、治理立法仍有不足。北京、上海等大城市的天文台因光污染等 问题已无法承担科研任务，从而转为以科普为主。搬迁大型科研望远镜的人力、财力、时间成 本都很大，所以基于青海省冷湖镇海拔高、降水少等优势，我国天文学界正在大力推进冷湖天 文观测基地的建设。国家天文台、紫金山天文台、中国科学技术大学、北京大学、清华大学、 上海交通大学、西华师范大学等科研机构未来都有望远镜项目在冷湖落地。基于冷湖天文观测 基地多个望远镜项目的科研需求，青海省海西蒙古族藏族自治州人民代表大会常务委员会发布 了《海西蒙古族藏族自治州冷湖天文观测环境保护条例》，自 2023 年 1 月 1 日起施行。这是我 国首部防治光污染、支持天文科研的专项地方性立法。 星空是一种宝贵的资源，需爱之、珍之、惜之！让我们携手努力，共同防治光污染，再现 星汉灿烂！ ◎冷湖天文观测基地 （摄/杜骏豪） 27 与《大众天文学》的 不解之缘（下） 李珩： 翻译《大众天文学》这样的鸿篇巨制无疑是一项艰巨的工作。在那个没有计算机的年代， 所有的译稿都是在稿纸上撰写、修改、誊清的。最终的译稿足足有 3000 多页，字数近百万。李 珩译好之后，交给曾参与筹建北京天文馆的李元，请他根据英译本校订加工并补充插图，然后 将中译版图书定名为《大众天文学》。科学出版社计划将书分成三册出版，就在快完成的时候， 得知法国于 1960 年又推出了一本续编《人造天体与星际航行》，便将其列为第四册。 第一册《地球 • 月亮》、第二册《太阳 • 行星世界 • 彗星 • 流星与陨星》先后于 1965 年 3 月和 10 月问世；第三册《恒星宇宙 • 天文仪器》计划于 1966 年 6 月出版，但因历史原因， 直到 20 世纪 70 年代 才少量发行。李珩在 第一册脚注中提到的 准备加在第三册中的 《弗拉马里翁传》也 没有出现，计划中的 第四册《人造天体与 星际航行》自然也搁 置了。最后，各分册 都只印刷了不到 6000 册。 之后，李珩曾建 议出版社再版此书。 文 / 余　恒　图 / 睡大宝 28