明安圖的星空（上）
——端午訪中國科學院國家天文臺明安圖觀測站

□ 遲 訥

明安圖的星空（上）
——端午訪中國科學院國家天文臺明安圖觀測站

□ 遲 訥

明安圖觀測站是隸屬于國家天文臺的一個野外臺站，位于內蒙古錫林郭勒盟正鑲白旗明安圖鎮。中國大陸的射電望遠鏡，我看過羊八井的中德亞毫米波望遠鏡，德令哈的13.7米毫米波望遠鏡，還有密云的米波綜合口徑望遠鏡，而明安圖的厘米—分米波日像頻譜儀，我還沒去過。射電頻譜日像儀顧名思義，是一臺以太陽為觀測目標的射電陣列。明安圖的日像頻譜儀在厘米—分米波段同時對太陽進行高時間、高空間和高頻率分辨率觀測，可以幫助天文學家了解太陽表面的瞬變高能現象如耀斑、日珥、日冕磁場和大氣的動力學過程等。太陽是距離我們最近的一顆恒星，也是我們賴以生存的“母星”。對它了解越多，我們的視野在太陽系中過去和未來的維度上就伸展得越長。和對月亮、星空、宇宙、自我的好奇一樣，對太陽的好奇，是人自走出蒙昧以來的本能。好奇本身就是本能。

聯系上觀測站科學家的過程不太順利，距離出發還有一周的時候尚無一點進展。我唯一掌握的信息是觀測站的經緯度，只能用來輸入到天氣預報軟件中，一覽六月雷雨季大草原陰晴不定的臉孔，和我的心情一樣百感交集。我做好了最壞的準備，打算獨自前往正鑲白旗，聯系當地司機拉我去觀測站，在站外露宿一晚。但聯系上了觀測站的首席科學家顏毅華老師之后，情況就陡然好轉起來。顏老師并不因為我是無名之輩表露出不屑或敷衍，確認了我的行程后將我的郵件轉發給了站上的高工陳志軍老師。陳老師也極熱心地為我介紹觀測站的食宿條件。端午節觀測站無人值班，陳老師把站上當地司機任建喜大哥的電話給了我。

端午節當天早晨我背著大包，頗具節日氣息地拎著兩箱粽子出發了。從呼和浩特落地后轉上開往正鑲白旗的慢車。窗外是一望無際的錫林郭勒大草原，碧藍的天，白胖的云，數不清的風車在遠遠的丘陵上矗立。近處矮草幼綠，貪婪吸收空氣中的水分子——上午我還在飛機上的時候錫林郭勒剛迎來一場陣雨。列車一路向東，太陽在正南以西，彩虹橫貫在北。牛羊馬星星點點散落在草原。隔著車窗我好像也能聞到濕潤的草、新鮮的牲畜糞便氣味。今天是漢族的端午節，糯米伴著粽葉的香氣正在南方仲春的濃綠中氤氳開來，而此刻內蒙古大草原正進入一年中雨量最豐沛的季節。出發前包括我自己在內沒人對我這趟行程的天氣抱太大希望。數月前計劃與我同行的好友也覺得天氣太不穩定，臨陣脫逃。所有人都建議我另擇日期，我坦然承認——我并不是一個執著的星空攝影愛好者，此行是為了去看觀測站的日像儀，好吧，還有吃羊肉喝奶茶?？墒蔷退惝斖頌踉泼懿伎床坏揭活w星子，就算沒有吃到肉喝到奶茶，就算沒有看到日像儀，又如何呢？我剛踏上這片土地就飽覽了色彩蓬勃的美景、“天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊”的家國情懷，已經沒有什么遺憾。

列車于傍晚時分?？吭谡偘灼燔囌?，跳下列車的瞬間周身一凜，冷峻的空氣迥異于呼和浩特的熱浪。太陽正在西沉，這個北方小鎮顯得格外冷清。我膽怯地出站，在一堆操當地方言的小車司機中順利尋得觀測站的京字頭尼桑小皮卡和熱情的觀測站司機任大哥。

圖2 夕陽下的射電站

圖1 錫林郭勒剛迎來一場陣雨，彩虹橫貫在北

任大哥驅車帶我前往觀測站。結實的小皮卡擦著小鎮的邊緣離開，在坑坑洼洼的土路上顛簸，沒過多久，就淹沒在草原的海洋。夕暉正一點一點被收進山背后的天盡頭，長云變色，像有火紅的大金魚在天頂曳裾游入西山，魚尾飄搖覆了滿天。我難得見到草原上的壯美日落，喜不自禁，搖開車窗喝風，嘎嘎大笑。任大哥笑我少見多怪，絮絮地和我說起此地的地理和天氣。明安圖鎮是正鑲白旗的政府所在地，位于錫林郭勒草原西南部，海拔1000多米，夏天是雷雨季，大風天多，冬天冷的時候可以到零下30多度。任大哥說，這里隔幾年就會有場大雪，2013年的時候下了好大一場雪，路面積雪數尺，他和站上陳老師開車回鎮上，開出去一千米，就棄車走回站上睡了一晚，第二天叫了鏟雪車鏟了一天才通路……

車在草原上開了半小時，遠遠看見地平線上矗立的兩座高塔，我以為那就是日像儀了，然而任大哥說，那不是。那是原先用于其他干涉實驗項目的20米天線，完成后由觀測站管理。目前觀測站用它倆來做校準。車再開近一點，果然在高塔腳下看見更小的信號接收器，那些才是日像儀的綜合孔徑接收器，和整齊排列的北京密云陣不同，這些接收器似乎是沒有什么規律地隨意散落在草場上，像草原上的羊群。

觀測站和其他野外臺站一樣，百米開外用鐵絲木樁潦草地搭了一個防君子不防小人的柵欄。任大哥跳下車，走上前把柵欄上拴著的電線解開，稀里嘩啦地打開柵欄，回到車上把車開了進去。一大群信號接收器中間有個小平房，那就是觀測站的控制室和辦公區了。

面部激素依賴性皮炎主要是由于長期使用糖皮質激素引起的。近年來，其發病率逐年上升[1]。激素依賴性皮炎是由不適當的局部外用糖皮質激素制劑引起的炎性皮膚病，其導致皮膚屏障功能受損，出現紅斑、色素沉著過度、毛細血管擴張等癥狀，治療難度大。本研究分析了面部激素依賴性皮炎治療中清邁解毒飲的應用及觀察，報道如下。

風勁烈且冷，倏忽吹動天盡頭最后幾朵晚霞的余燼，搖曳欲滅，頭頂的云極快飛行，穿著排汗短袖的我感到了劇烈下降的溫度，抖抖索索地跟著任大哥進了室內。簡陋的觀測站里設施倒是很齊全，左手邊是控制室，走廊白板上掛著各項通知和排班表，右手邊是生活區。任大哥正把鎮上買的補給放進廚房，我跟進廚房，回身把上海帶的五芳齋粽子拿出來，問任大哥吃咸的還是甜的。任大哥說吃不慣咸的，遂吃了一個紅棗的。我又掏出從呼市帶來的羊肉和奶茶，二人分食。任大哥又奇怪我居然吃得慣蒙古的羊肉和奶茶。南方和北方就在互相好奇的眼光中進行著習俗文化上的交流，干杯！樂此不疲。

圖3 控制室門外的白板

圖4 控制室內

任大哥帶我去后面宿舍。簡單的鐵架雙層床上鋪著很居家的格子床單，簡樸的花色令我想起在興隆的夜晚。任大哥說這是站上工作人員或訪客留宿的地方。幾天前我還守著光禿禿一個經緯度悲慘地想自己可能要在大草原上露宿一晚，轉眼我就擁有了一個可靠的避風港，還有溫暖的床鋪！幾乎不敢相信是真的，只敢沿著床沿坐一點點，生怕坐壞了這一片太過完美的夢。

再出去時天已經全黑，月牙在西邊地平線上，快要沉下去，木星在側，火星和銀河中心的蝎子人馬一起在正南。然而云還是很快覆蓋了西北天空，不一會就電閃雷鳴，出現了一邊是銀河橫貫，一邊是木星伴月，一邊是風起云涌雷電交加的奇景。西面地平線上云后面的雷電一陣緊過一陣，平均一秒鐘就閃一次。感覺是天上有很多天使拿著閃光燈在給我拍照，我站在雷雨里哈哈大笑起來。

大草原上的雷雨來去匆匆，不過片刻就云開雨霽，月色如洗，銀河的中心呈現出美妙無比的裂隙暗紋，天鵝座在頭頂振翅。我迎風站在森然而立的射電陣中間，感受著一眼望不到頭的大草原和星空，胸中漾起一陣空蕩蕩的快樂和惆悵。一直以來我熱愛獨自旅行的程度不亞于和摯友結伴，就是因為珍視這種驟然貼近世界的那種令人戰栗的真實感。當世界只有我一個人，我賴以為生的語言和文字不再有意義，我該向何處尋求意義？

月牙快要落下去，披著殘云在信號接收器中間穿梭，曼妙如裙裾。月光像天盡頭的車燈，傳遞著曖昧的信號，最終逐漸隱沒在射電叢林背后的地平線以下，整個世界都被星光籠罩。夜風在低語，偶爾遠處村鎮的車燈一閃而過，提醒我塵世的存在。草原晝夜溫差極大，呼嘯的大風又剝奪了體感溫度，我冷極了，裹緊沖鋒衣回到了站內。任大哥已經熟睡，廚房亮著燈，我熱了羊肉和奶茶，坐在廚房吃吃喝喝，聽外面的風聲。此刻我能夠安然坐在溫暖的小屋里吃羊肉喝奶茶，而不必忍饑受凍，全賴觀測站老師的熱心相助，可惜他們假期不在站上，不能當面道謝，唯有好好享用這個夜晚。

喝得身上熱起來，又拉好沖鋒衣的拉鏈推門出去。南邊銀河盡頭小丘陵背后不時有閃電，和銀河交相輝映，格外有趣——我知道頭頂這片星光閃爍的夜空全仰賴于這個端午節烏云密布的中國華北上空一塊寶貴的云洞。這里緯度比南方高，所以大勺子和北極星也格外高，好像就在頭上，伸手就能夠到。相應的，這里白晝在夏季也更長一些，大勺子逐漸從西天擺蕩到北天底部，觀測站小屋的上方，低低地懸著，口朝上，這是四點鐘左右的星空，天已經亮了大半，太陽將出未出。草原上一片白茫茫的晨光，沒有云。沒有云的日出不好看，在外面來來回回跑了一夜的我折回小屋，和衣躺在為我準備的小床鋪上，“昏死”了過去。

圖5 正南方的銀河與閃電的光，今夜火星熠熠生輝

我是被此起彼伏的鳥鳴吵醒的。晝寢是非常沒有教養的，我很不好意思地蹩進廚房，任大哥已經做好了早餐，正吃著雞蛋，看我來了笑說自己不會做飯，叫我別客氣。我和任大哥坐著一起喝小米粥。觀測站上的老師平時周一到站上，周五回北京，此外當地還雇了一名觀測員，只負責一些數據的記錄和監測工作。

兩人聊了一會，吃完我把碗筷收拾了，任大哥便帶我去主控室參觀。主控室其實也簡單，就是兩臺電腦和用來裝數據的服務器。一臺電腦負責高頻，另一臺電腦負責低頻，服務器進行數據的存儲和簡單的處理。主控室旁邊有個地下室，外面的信號接收器的數據就是通過地下埋設的光纖傳到這里來。

頻譜儀是利用綜合孔徑原理成像的，也就是我們在屋外看到的接收器。這個世界上的每個射電陣都有自己的排列規律，以達到最佳效果。走廊上掛著的平面圖告訴我，窗外的綜合孔徑陣，是兩個螺旋陣，低頻的40個接收器和高頻的60個接收器分別組成了這兩個重疊在一起的螺旋陣，每個螺旋陣有三個旋臂。

我這才意識到，窗外草場上看似凌亂散布的接收器，其實是有規律的，那是交疊分布在三個旋臂上的兩個螺旋陣。我飛奔出去，迎風站在這些接收器中間，恍然大悟。這些接收器高度各不相同，但細看只有兩種——高的口徑4.5米，是低頻接收器，頻率范圍在0.4～2GHz；矮的口徑2米，是高頻接收器，頻率范圍在2～15GHz。它們可以在全頻帶上對太陽進行連續觀測。兩組接收器組成了兩個同心的螺旋，旋臂離中心越遠越分散，中心間隔最短5米，最長3000米，旋臂末端的接收器遠在幾千米之外的小鎮的山丘上。我這么矮小的個體，站在它們當中，以我淺薄的智識，當然無法憑空參透它的形狀，就像人類站在銀河系的身體里，如何能夠識得銀河的真正面目？

任大哥出來，問我要不要去最遠處旋臂的盡頭看看。這個邀請太有科幻小說的風格，我怎能拒絕。我跟他走到屋后，那里有輛涂上了草原迷彩色的大卡車，任大哥跳上卡車，招呼我上來，我拼命拉門，任大哥從里面幫我把門鎖打開，呼的一下車門就被大風刮開了，我邁著短腿奮力攀上高高的車廂，坐在副駕上，在一片綠色的車廂中驚異地發現我的視野高出了很多。任大哥熟練地操縱風格粗獷的變速桿，發動了大卡車，我們遂在顛簸的草地上離開螺旋中心，開向旋臂盡頭。

天已經濃云密布，大風挾裹水汽敲打車窗，不時有鐵絲和木樁簡單搭成的柵欄攔住去路，任大哥又跳下車去開“門”。方圓數千米的螺旋陣的草地，當然不可能全部屬于觀測站，螺旋中心的一小塊區域屬于觀測站之外，遠處越來越稀疏的旋臂，只有接收器周圍四米寬的區域，是屬于觀測站管轄的。

我們離螺旋中心越來越遠，站在螺旋盡頭的最后一個接收器旁邊，頂著大風和零星的雨點，看腳下已經變得有點小了的觀測站，在綠草如茵的草原上，白白的接收器像散落的高爾夫球。

更遠處有蠕動的羊群和翻滾的烏云。離得這么遠了，還是看不出這個巨大接收器陣列的排列規律，只能在航拍照片中才能領略到的美妙的螺旋。

密云的綜合孔徑陣是一字形，美國的甚大陣是Y字形，明安圖的頻譜儀為什么是螺旋？通過站上的介紹我得知，采用我們熟知的綜合孔徑技術，射電陣用多個天線接收觀測目標的射電輻射并進行復相關觀測，多種基線觀測便得到了源所在天區亮度分布的多個傅立葉分量，最終通過傅立葉逆變換得到太陽射電源在不同頻段上的高分辨率亮度分布。但為什么是螺旋形呢？這個問題便是任大哥也答不上來的了。后來，在網上看到一位天文學網友介紹綜合孔徑望遠鏡排布的一篇文章，才算是解開了我的困惑。簡單來說，綜合孔徑望遠鏡的陣列，不同的陣列獲取不同的頻率信息。隨著技術的改進和理論的完善，它的設計也有其發展歷程。我曾在密云看到的一字形綜合孔徑陣，是相對來說較早較簡單的陣列。Y字形的甚大陣，則是改善過后的另一種。而我眼前這巨大的螺旋，則是目前可以說“近乎最優”的對數螺旋陣列，沿襲的是MMA（Millimeter Array）的設計, 未來的平方千米陣列射電望遠鏡（Square Kilometre Array，簡稱SKA）也選擇了這種懸臂基線分布。

再仔細看，會發現每個接收器的基座高度都不一樣，以適應地面起伏的變化，將接收器維持在相同高度。所有基座上都涂寫著兩個字母和一個數字。經過任大哥的解說，我也大概猜出了含義。矮的接收器上第一個字母是H，高的則是I，想了半天，推測H應該是代表高頻High-Frequency，I代表中頻Intermediate-Frequency。第二個字母是A、B或C，分別代表三根旋臂，數字則是旋臂上每個接收器的序號。

圖6 觀測站的縮比例沙盤

風夾著雨噼里啪啦地打下來，我們又跳上車，沿著螺旋陣的小路回去。路過那兩座20米大接收器，我們看著上面的鳥窩呵呵直笑，這里除了牛馬羊，還盛產烏鴉，個頭大，叫聲豪邁。任大哥說每年都要用起重機把自己弄上去捅鳥窩，村里人開玩笑說他是拆遷隊的。我問，能爬上去嗎。任大哥點點頭，問我想不想爬。我想了想，有點害羞地說，算了吧。任大哥好像看出了我的心思，在高塔腳下停下車來。我不好意思地嘿嘿一笑，溜下車，在大風中蹭蹭地爬上20米高塔——20米指的是20米口徑而非高度，高度大概有三四十米了。風吹得鐵梯晃動不已，整座高塔都在嘎吱嘎吱地呻吟。爬到大鍋底部，被風吹得幾乎站不穩。我低頭一看，已然出了一身冷汗，像一只驚恐的樹袋熊抱住隨便什么把手不敢松開。成功下“樹”，回到車上，任大哥對我說，大鍋頂部饋源出故障的時候，他和同事也沒少爬上去修。害怕么我問。腿軟，任大哥老實地說。

圖7 美國國家射電天文臺甚大天線陣，由27臺25米口徑的天線組成，位于美國新墨西哥州的圣阿古斯丁平原上

圖8 20米信號接收器

說起頻譜儀，包括20米天線的高塔和明安圖頻譜儀在內，還有我曾經去過的密云陣和懷柔的太陽塔，任大哥也都去過，如數家珍。大草原上和觀測站一起度過的孤獨的漫長的六年時光，讓任大哥也變成了站上的半個專家。以手所指之處，任大哥都能說上來門道：呶，觀測站后面那兩個小房子，是水井和發電房。我們站上喝的用的水都是水井里打上來的，有點渾，我們平時就用濾水器。發電房是柴油發電房……但我們也有專門拉的電網。我指指觀測站后面一個在建的堡壘一樣的圓柱形房坯，問，那是啥？那里是望遠鏡控制室，以后小平房里的設備就要移到那里了。任大哥說。

中午任大哥做了簡單的土豆炒肉，我在外面捉螞蚱玩。做好后我們正吃著，站上陳老師來電話，央任大哥去鎮上看看有沒有立式空調賣，要給機房添一個。任大哥應下來，轉頭叫我呆在站里等他辦事回來。我想在站里也無事可做，我正想四處逛逛，便央任大哥把我帶上。于是兩人高高興興開著小皮卡往鎮上去。

昨晚令星光通明的那個寶貴的云洞已經向西奔去不復回頭，天上云朵像沾濕的棉絮盈盈欲墜，偶有縫隙，看得見碧藍的天空，金絲一樣的日光迅速梳過草原上每一根碧草。原來陰雨天氣還可以用這種方式打開??！這是我在微信群里展示照片時好友的評價。一直以來我們受夠了上海的陰雨天氣，好像整個城市都在云霧里，天空的色彩是毫無變化的鐵灰，于是以為天下的陰雨天都是這樣。但是你放眼草原，會發現就算是陰雨，那飽脹的云也是有層次的，像山水畫里的山巒，并不遜色于晴日的風景。其實上海的云未必不是這樣，只是在上海，天空早已被高樓切割成幾何形狀，又怎能知道它真正的模樣。

尼桑小皮卡開過成群的綿羊，還有當地牧民騎電瓶車驅趕的馬群，這是我第一次見到真正意義上的草原蒙古馬。任大哥說其他老師也是這樣，剛來草原上的時候什么都新奇，草好看，云好看，牛羊好看。我說，真的呀，都好看，讓我待一年我也愿意！任大哥又笑了，問，當真待一年也愿意？對呀，我點頭道，心里有句話沒說——反正觀測站有Wi-Fi的呀！

我們兩人興致勃勃地談著，車不知不覺駛入鎮上，穿過鎮中心，一個開著一些小店鋪的街道，最后在一個買家電的小商鋪門口停下，任大哥進去問空調，我在冷風中站了一會，也哆哆嗦嗦地進去了。他們用漢語方言聊著空調和天文臺，似是很熟?；氐杰嚿衔覇柸未蟾?，他們都知道天文臺？當然，任大哥說。我想起來之前和兩位黃旗和太仆寺旗的哥們的對話，說，出了明安圖似乎就沒人曉得“天文臺”，只曉得“雷達站”！

任大哥笑而不語，方向盤一拐就給出了答案——車在一個巨大的雕像面前停下，我一看，呀，明安圖?。ㄎ赐甏m）

圖9 位于中國北方的觀測站，極星比我在南方看到的要高一些