波士顿大学PRB天文台的秘史及其所建望远镜
物理学和生物学澳门威尼斯人注册网站研究大楼屋顶上不起眼的天文台圆顶，虽然今天没有使用，但它有一个传奇的过去。Jackie Ricciardi摄
每天，数百名波士顿大学的学生走在卡明顿广场上，却没有意识到他们正在经过一个迷人而独特的校园遗迹，它的故事充满了戏剧性、神秘、近乎灾难和惊天动地的科学阴谋。
物理学和生物学澳门威尼斯人注册网站研究大楼（PRB）屋顶上不起眼的天文台圆顶有一个传奇的过去：它是用来放置最终在南极使用的望远镜的。
这个天文台的故事始于1990年，当时夏威夷岛上的莫纳克亚火山（Mauna Kea）的天文学家在星际云中探测到的碳比任何人预期的都要亮10倍。星际云是星系中恒星系统之间的气体、尘埃和等离子体的聚集。天文学家可以通过澳门威尼斯人注册网站研究这些云发出的辐射来确定它们的化学成分。在莫纳克亚山探测到的出乎意料的丰富的碳是令人兴奋的——它可能指向天文学领域的一些新东西。
艺术与科学学院天文学教授托马斯·巴尼亚说：“我们的想法是，可能有很多碳原子我们从未正确地绘制过。”“碳是一种非常重要的原子元素，如果有很多我们不知道的原子形式的碳，它会完全改变我们澳门威尼斯人注册网站研究星际介质化学和分子云化学的方式，诸如此类的事情。”探测到更多的碳将从根本上改变我们对银河系重要部分组成的理解，改变我们对银河系演化、恒星和行星形成、甚至宇宙中生命起源的理解。
哈佛大学史密森天体物理中心的天体物理学家安东尼·斯塔克（Anthony Stark）急于跟进这一进展，他与巴尼亚以及来自波士顿大学和哈佛大学的一组天文学家合作，创建了南极亚毫米望远镜和远程天文台（AST/RO）项目。他们的团队包括波士顿大学天文学博士生黄茂海（2000级）、阿尔贝托·博拉托（01级）、詹姆斯·英格尔斯（98级）和本科生埃德加·卡斯特罗（95级）。他们一起从零开始设计并建造了一台望远镜——一台他们最终将一路送到南极进行碳观测的望远镜。
为什么南极洲?
观测天文学家在温暖的环境中操作望远镜时，会遇到各种各样的问题：高速的风速会摇动仪器，快速的温度波动会导致望远镜中的金属和玻璃膨胀和收缩，潮湿的天气会损坏敏感的仪器，爱管闲事的动物或走失的鸟类会干扰望远镜。
但这些都不是南极的问题。它可能不是一个宜居的环境，但一个多世纪以来，天文学家一直在这个不适宜居住的地方进行科学澳门威尼斯人注册网站研究，因为温和气候带来的种种不便，科学家们认为，他们在那里可能学到的东西的好处让他们觉得有点冷是值得的。
从1990年到1992年，AST/RO望远镜在新泽西州的贝尔实验室和波士顿大学位于PRB地下室的科学仪器设施中从零开始建造。它的设计被称为偏移格里高利：一旦光线进入望远镜，它就会被四块镜子反射，这些镜子会把光线引导到下面的一个房间里，这个房间被称为“格里高利房间”，在那里光线被聚焦成一幅图像。
在望远镜建造过程中，波士顿大学设施管理和规划澳门威尼斯人注册在PRB屋顶上建造了测试圆顶。这是一个测试望远镜的理想场所，因为屋顶可以清晰地看到南面的地平线（生命科学与工程大楼还没有建在那里）。然而，一个挑战是如何将望远镜送上太空。电梯只能升到五楼——从那里你必须再爬一段楼梯，然后爬梯子才能到达通往屋顶的舷窗。AST/RO的澳门威尼斯人注册网站研究人员每次必须到达天文台时都要爬上这个台阶。那架梯子仍然是上屋顶的唯一途径。
他们不可能把望远镜一块一块地搬上梯子，穿过两英尺乘两英尺的舷窗。因此，澳门威尼斯人注册网站研究小组在圆顶内安装了一台小型起重机，并用它将望远镜的几个部件从五楼通过一系列的舱口——通过一个生物实验室——搬到天文台。最大的望远镜部件必须从大楼外的起重机上吊到屋顶上。
所有的东西都在屋顶上组装好后，团队花了18个月的时间测试仪器。黄记得他在试验场度过了许多漫长的夜晚，甚至在望远镜下面的控制室里打盹。但偶尔，他会漫步到屋顶的圆顶上，在波士顿的早晨享受几分钟的安静。“当然，那里没有人，”他说，此时太阳刚刚开始在东方的城市天际线上升起，“你可以看到很远的地方——你可以看到查尔斯河，以及一切。”
漫长而危险的旅程，望远镜的遗产
1995年，AST/RO望远镜终于为南极做好了准备。这个团队把它装进了一个漆成绿色的木箱里（绰号“绿色怪物”）。它的南极之旅花了三周时间和多种交通方式：波士顿通过卡车到洛杉矶，洛杉矶乘船到南极洲的麦克默多站，然后麦克默多到阿蒙森-斯科特南极站乘坐C130军用飞机。
但它的进展并不顺利：在旅程的第一段，载着它的卡车在阿肯色州小石城附近的一条高速公路上坠毁。巴尼亚回忆起与中科院天文学副教授詹姆斯·杰克逊（James Jackson）一起去评估损失的情景。巴尼亚说：“我们有望远镜，所有的计算机，所有的电子设备，所有的备件，所有的工具，所有的工具，所有的文件，为整个最先进的高频射电天文台在一辆卡车上。”他和杰克逊必须决定是否值得冒险把望远镜送到南极，或者他们应该把它带回波士顿，在那里评估损失，在这个过程中损失了一年。
他们决定把它送到南极洲。幸运的是，他们的赌博得到了回报——望远镜到达时状态良好。
AST/RO望远镜从1995年到2001年在南极运行。Bania和他的学生每年都会在南极的夏天（北半球的冬天）去维护并保持它的运行。
然而，最终这个项目被认为是失败的。巴尼亚说：“经过10年的澳门威尼斯人注册网站研究，我们发现，碳之所以更亮是由于另一个原因……所以不存在这么大的原子碳储存库。”“证明是否定的永远不会带来性感的新闻发布会。”
说完这句话，AST/RO被毫不客气地打包回去，留在了南极其他废弃科学仪器的墓地里。现在它可能被埋在冰下了。
然而，对于那些花了数小时、数天、数周甚至数年时间在这个项目上的人来说，这并不是一个失败；参与澳门威尼斯人注册网站研究的四名波士顿大学澳门威尼斯人注册网站研究生都获得了博士学位，目前仍在从事天文学澳门威尼斯人注册网站研究。例如，黄是中国国家天文台的一名澳门威尼斯人注册网站研究教授，他在那里从事天文系统的科学运行和数据处理系统的澳门威尼斯人注册网站研究，包括赫歇尔空间天文台。黄说：“我从AST/RO中学到的东西真的直接应用到了我现在的工作中。”控制AST/RO和控制太空望远镜一样困难，他说：两者都很难进入，所以你最好确保第一次就能工作。如果什么东西坏了，要花很长时间才能修好。
而且，近30年后，AST/RO测试圆顶仍然在PRB的西南角上，这是该团队十年工作的纪念碑。
对于像巴尼亚这样的澳门威尼斯人注册网站研究人员来说，它激起了复杂的记忆。“在糟糕的日子里，我觉得我浪费了10年的生命，”他说。“在美好的日子里，我想，嗯，你知道，我有机会从头开始建立一个天文台并操作它。没有多少人能这么说。”
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