南极大陆存在着优越的天文观测场所，“观测太空和宇宙”是国际南极研究的六个优先领域之一，也是我国极地基础科学研究的六个优先领域之一。2005年，我国南极考察队实现了人类首次由地面到达南极冰盖最高点—冰穹A，开始了对这片极具科学价值和战略意义区域的研究。2008年，我国天文学家在冰穹A开展了首次天文观测环境调查，发现其巨大的利用潜力。2009年，我国南极昆仑站在冰穹A建成，推动了南极天文学的发展。

我国先后有中国小望远镜阵列CSTAR和南极巡天望远镜AST3两代南极天文光学望远镜在昆仑站运行观测，获得了首批南极天文观测成果，2017年，成功观测到首例引力波光学对应体，亲历了多信使天文学时代的开启。十余年的监测调查也表明昆仑站具有地面上独一无二的太赫兹波段观测窗口和地面上最佳的大气视宁度，受到全球天文学家的关注，相关成果发表于Nature、Nature Astronomy等杂志。

南极天文研究的机遇与挑战并存，我国正围绕南极这一关键极地科考平台，从能力建设、科学规划、风险评估等多维度发力，推动南极天文研究稳健发展。将着力提升南极昆仑站的达到和存在能力，在人员、物资、工作时长及条件方面做好保障，支撑大型望远镜的建设与运行；精准识别面向重大基础性科学问题、且仅能依托昆仑站极端环境开展的天文观测计划，充分展现极地观测的独特科学价值。在全球卫星互联网高速建设的背景下，需考虑近地空间光与电磁污染影响，明确南极天文学发展方向，确保研究的可持续性；同时针对性发展昆仑站极端环境下的能源供给、通信保障及运维支撑能力，为大型天文观测计划实施提供全方位技术保障，助力我国在南极天文领域抢占先机、贡献更多原创性成果。

中国极地研究中心深耕极地探索，以科考数据、科研成果揭开南北极的神秘面纱，既为全球气候研究、生态保护提供关键支撑，也推动人类在极地资源利用、极地科技领域不断进步。上海天文台百年耕耘，从光学观测到射电探索，从雪域高原到南极极区，为我国的科技进步和航天事业的发展做出了重要贡献，一步步进入了国际先进行列。

本次沙龙将聚焦中国南极天文发展，梳理考察站建设、台址优势、观测成果与未来规划。明确了在南极昆仑站冰穹A建立的天文台站展现出了全球领先的观测优势，已取得引力波光学对应体探测等突破；未来将强化能源、通信等能力，推进大型观测计划并加强国际合作。主旨报告围绕科学目标，梳理行星防御预警、暂现源等关键科学问题，论述了其完备观测优势与国防安全及科研价值。介绍技术路线与实施方案，展示原型机稳定运行及二代样机升级成果，为我国南极天文跻身国际前列奠基。

祝如荣：中国极地研究中心深耕极地探索，以科考数据、科研成果揭开南北极的神秘面纱，既为全球气候研究、生态保护提供关键支撑，也推动人类在极地资源利用、极地科技领域的不断进步。上海天文台百年耕耘，从光学观测到射电探索，从雪域高原到南极极区，为我国的科技进步和航天事业的发展做出了重要贡献，逐步进入了国际先进行列。为此南极天文研究的机遇与挑战备受关注。

姜鹏：当前，南极与极地事务在国家战略布局中已进入高度重视的阶段，例如国家安全战略、极地新兴领域、中国参与全球治理、以及新疆域议题。2024年2月7日中国南极秦岭站开站时，总书记发来贺信，其核心精神凝练为三句话——“认识极地、保护极地、利用极地”，这已成为我们开展极地研究的根本遵循。“认识南极”是极地事业的核心宗旨与目标，需要持续深化对极地本身的科学认知。作为全球气候变化最敏感的区域，极地能凸显其他区域的环境变化，冰盖融化引发海平面上升等现象，相关研究既是全人类科学财富，更是全球可持续发展的重要支撑。“保护南极”涉及环境、生态与历史等多方面维护，设立保护区是南极治理的重要抓手，是参与极地国际治理的重要手段。目的是保障极地科学价值与研究不受干扰。“利用南极”需要在遵守南极条约体系框架，聚焦其独特空间、大气与电磁环境优势，例如天文学等科研活动。以亮眼研究成果彰显影响力，体现极地投入的核心价值。

南极1400万平方公里的面积非常广阔，科研工作空间大。聚焦到南极天文学，其实早在2008年，昆仑站建站前一年，我国天文学家就已随首次科考队前往并开展工作。近二十年来，我们始终坚持南极天文方向研究。意大利、法国，日本起步比我们更早，但唯有我们一直在坚持，在极端艰苦和高代价环境下坚持观测与运行。设备稳定运行对南极环境下的工作至关重要。十几年来，国内多家天文研究机构在光学与太赫兹波段这两块发展的很有特色，这既得益于昆仑站的优越条件，也离不开我们充分挖掘南极台址资源、结合自身技术、坚定往下做的决心。这种坚持正引领着南极天文研究，从而带动我国在南极整体科学影响力的提升。

极地科学存在多学科的交叉融合，涵盖空间物理、生物生态、冰川、海洋等多种方向，存在资源竞争，但也需融合协作。

沈志强：南极是我们科技界必须抢占的一个制高点，非常契合我们国家从大国走向强国的发展战略。关于南极最大的优势在于其所处的地球上独一无二的站址条件。相比空间观测，南极天文具备维护和更新便利的显著优势，科学发现其潜力巨大。当然，机遇与挑战并存，南极天文面临的是无人值守和能源问题等特殊的挑战，还包括生物多样性、南极大气、环境等等。中国南极科考四十年取得了举世瞩目的成就，天文相关的一个重要成果是发现了昆仑站这一全球最佳站点。叶叔华院士作为南极天文中心首届学术委员会主任，一直关心着南极天文的发展。如何逐步推进工作，让我国在天文等科技领域占据国际主导地位是个值得深思的话题。建议要对标国际前沿，明确回答选择在南极开展什么样研究，比如瞄准暗宇宙探索、引力波光学对应体、原初引力波探测等前沿方向，使我国在南极天文科技领域占据国际领先地位。

关于“南极天目凝视计划”，三年前设备已运至南极中山站，设备研制成本不高、稳定性好。应该继续加大力度推进，但同时需要进一步瞄准世界天文学前沿研究，展现我国的科技发展水平。

能源、环境和卫星通信等的支撑保障问题，都涉及到在南极开展长期研究的可持续发展问题，非常值得深入思考和探讨应对措施。如，卫星能帮助我们传输数据和通信，但也可能对地面观测造成干扰，如何共存还是需要专门研究。期待各个院所能够加强合作，利用上海的“天时与地利”形成一种合作共赢的模式，在国家层面抢占南极科技的制高点，从天文学领域为国家做出我们应有的贡献。

杨志根：南极天文观测已成功实现对近地小行星的跟踪，并取得实际成果。近20年前，国际科学界已将小行星撞击列为21世纪人类生存的重大威胁之一。据估计，类似通古斯事件的撞击概率约为数百年到两千年一次，而直径1.5公里级天体撞击的概率约为每30万年一次。随着南极一期二期望远镜建成，我国有望逐步建立以南极为中心的近地小行星监测体系，为全球民防安全贡献力量。同时，我国天问二号任务已于今年5月29日发射升空，计划用十年时间登陆2016HO3小行星采样，并探测主带彗星311P，这将是人类小行星探测与防御的又一次重要实践。

南极罗斯海是全球碳埋藏最高的区域之一，南大洋碳埋藏量占全球海洋的25%–50%，这一数据对理解全球0–2000米海水酸化影响至关重要。我们应积极遵循“认识南极、保护南极、利用南极”的重要指示，在推动天文观测的同时，始终不忘保护南极生态，履行人类的共同责任。

此外，建议充分利用南极优越观测条件，持续推进空间碎片监测和系外行星搜寻工作，为寻找“第二地球”贡献中国力量。

郑振亚：提一点建议，行星防御预警机制要做实，需要打通实时发现、汇报、预警全链路，不要把数据锁在硬盘里，现在已有大批量数据了，正好来训练AI，让它深度参与发现、汇报、监测；时域天文最重要特色是时效性，刚才谈老师也讲到了时效性问题，能够依赖卫星及时传输回数据，需要打通实时汇报新发现的关键技术点。

周丹：南极极夜条件能实现24小时不间断观测，弥补中低纬度观测的“断点”，在时域天文、小行星监测等领域优势独特，布局南极天文是我国天文发展的“必答题”。我们正在从"间断观测"迈向"连续凝视"，通过构建望远镜阵列，不再是为宇宙拍摄孤立的照片，而是在录制一部宇宙的动态电影，能够“阅读”宇宙的连续性故事，系统性地捕捉信息，以全新的感知方式探索宇宙。短期内，要推动低温适应、远程运维，海量数据处理等关键技术走向成熟；中长期，要致力于构建从高效观测、智能处理到科学研究的完整创新体系，并积极推动跨领域合作，在全球南极天文发展中强化中国声音。

唐正宏：南极因其特殊的地理位置，非常适合开展短时标时域天文学观测，但环境又比较恶劣（低温，大风，能源供应和人员后勤保障受限），因此需要仔细考虑望远镜的总体设计，才能得到比较好的效果。

沈世银：AI是当前社会和科学的前沿热点。AI对南极天目计划来说，也可以说是机遇和挑战并存。AI相比与传统方法，最大的优势是计算效率高和信息的高效提取。这正对应着南极天目项目中科学数据分析与处理的两大需求。AI技术可以通过“压缩即智能”的方法实现低信噪比天文数据压缩的同时，快速而高效的提高天文数据的信噪比。也就是说，通过AI技术对南极天目计划获得的原始数据在现场做实时的智能压缩，可以实现早期高价值科学目标的迅速发现，同时减少后期的数据传输通量。因此，AI技术的应用可以说是南极天目项目的必由之路。通过南极天目项目的应用，不断推动AI时代天文数据处理范式的变化。

顾敏峰：南极长达数月的极夜为持续监测动态宇宙提供了连续不间断的观测窗口，避免了单望远镜观测时间采样的不足，也避免了全球多个望远镜组网的组织困难等不利因素，实现完整光变曲线。这对捕捉暂现源和随机天体物理事件至关重要，是理解宇宙动态演化的关键。

南极天文是天文、光学、机械、低温工程、自动化等多学科高度交叉的领域，需要一批既懂天文科学目标，又精通极地工程技术的复合型领军人才和科研团队。上海具备雄厚的多学科研究实力，应加强多学科交叉和合作，加强高水平跨学科人才队伍建设。

祝杰：南极天目望远镜原型机的研制工作是在上海天文台和极地中心双方科研工作者的精诚合作下完成的。双方人员通过自身优势学科的结合，将一个复杂的工程问题拆分、解决、集成，很好地满足实际研究需求。大家相互交流共同解决实际的困难，不同学科的有机结合是这个项目成功的关键。闭门造车不可取也不可行，我们要走出去、多看看、多问问了解不同学科的优势，结合不同的项目环境要求，制定不同的解决方法，这才是科学的方法论。

在积极发展南极天文的同时，应注重制定环境保护与科研活动协调准则，在设备建设与运行中，率先采用最高绿色标准，最小化生态足迹，实现科研与环境的可持续发展，履行我们的国际责任。

史建春：小天体是太阳系形成时期遗留下来的残骸，蕴含着太阳系形成初期的原始信息。研究小天体对于探索太阳系、水和生命的起源与演化以及开展行星防御等方面具有重要意义。在南极开展小天体的观测研究具有以下几个方面的优势：一是目前国际上用于观测小天体的望远镜大多位于中低维度地区，导致高纬度天区覆盖不足。在南极开展小天体观测，可与中低维度地区的望远镜形成互补，实现全天区覆盖，提升小天体的发现和观测效率。二是南极存在极夜现象，观测持续时间长，通过对小天体进行长期观测可获取小天体较为完整的位置和长期光变信息，这有助于精确确定小天体轨道、研究小天体亮度演变规律和活动性特征。三是通过对小天体进行高频采样、长期凝视观测，可获取小天体短时标的光变数据，有助于研究小天体的自转周期、形状及活动小天体的爆发事件。基于小天体的空间分布特征、国家和科学需求，在南极开展小天体观测需要配备具备全自动、大视场和“漂移扫描”功能的望远镜阵列。”

郑立新：南极天目望远镜凝视观测计划是基于漂移扫描 CCD 技术的短时标时域天文观测阵。它在南极面临着诸多机遇与挑战。从报告中可以看出在南极观测有很多优势：一是南极每年有长达上百天的极夜，这使得南极天目望远镜能够开展连续观测；南极夜天光背景暗、大气透明度高，是开展高精度测光观测的理想地点。其次是南极天目凝视计划将布设30台小口径大视场望远镜阵，覆盖1200平方度的天区，实现大范围的巡天观测，提高发现新天体和新现象的概率。三是天目望远镜采用漂移扫描CCD技术实现望远镜在无驱动机构的情况下跟踪天体。同时也面临着一些挑战：第一是南极常年低温对南极天目望远镜是极大的考验，设备稳定性免维护性显得尤为重要。第二是如何对大量观测数据进行高效地存储、传输和处理。第三是南极地区能源有限需要优化望远镜能源利用效率，确保设备正常运行。

曹建军：“南极天目凝视计划”的核心科学目标，是依托南极独特的高纬度与极夜观测优势，对南天大面积天区进行连续监测。并采用漂移扫描CCD技术，使望远镜无需驱动机构可跟踪天体，显著提高系统可靠性和巡天效率。原型机的研制成功为后续南极天目凝视计划的开展奠定了非常好的基础，积累了丰富的极地设备研制经验。我们期待这一项目能够揭开宇宙更多的奥秘，为中国乃至全球的天文学研究做出重要贡献。

于涌：当前，时域天文学已成为国际前沿，重大成果的取得非常依赖于三个方面，1观测覆盖范围要广，2观测频次要高，3观测不间断。但是，常规观测项目很难同时满足这几方面需求。恰好，南极观测站为突破这些技术瓶颈提供了“天然实验室”。所以希望在极地中心的大力支持下，我们利用好这个实验室。

充分发挥南极天目望远镜的能力，除了依靠特殊的光学设计、极低温工作适应性的技术研发外，还需要充分发挥漂移扫描技术和亚像素图像叠加技术的优势，进一步提升探测深度和精度。

余瑜：对于宇宙学研究领域而言，南极的微波背景辐射观测非常重要，因为是属于地面项目，可以造得大，相比空间观测具有信噪比和分辨率上的优势，主要可以做原初引力波在宇宙微波背景中的观测，是我们认识宇宙最早时刻样子的窗口。

南极天目凝视计划，其中的近地天体，可能是公众最感兴趣也是最贴近大家安全感的话题；南极极夜可以超长时间的检测，获得完整光变曲线，可能会在研究暂现源的天体物理性质方面有完全不一样的研究方式。

汤海明：南极是科学宝地，也是观测的圣地。科普团队要挖掘相关项目中的科学普及价值，促进公众关注天文学，了解天文学，提升天文学科的社会影响力。同时也希望在南极科研项目中能结合科学传播工作。宣传科学成果，宣传科学家精神，展现科学家承担国家责任的风貌。

谈惠祖：南极是地球的最后净土，开展极地天文台建设有着重要的战略意义。在南极冰穹A开展空间碎片监测预警、全球气候的变迁研究，可与北半球形成完整的全天空覆盖。同时带动太赫兹、红外成像等尖端技术的发展。由于昆仑站是夏站，冬季无人值守，当科考队员离站后，所有的设备都必须在无人值守的情况下自动运行，因此必须建立一套能源和通讯系统高原观察站（PLATO）集太阳能和传统发电机，配备卫星通信，可以保障现场设备的越冬运行，并支持远程对设备的监视和控制。为应对冰穹的极端环境，所有的设备针对低温和冰雪需进行特殊设计和保护。同时还要有一套运行控制和数据系统，负责完成无人值守时的观察和实时数据处理等工作。这就需要有各行业的专家鼎立协作来共同完成。微系统所的HIT双面硅自融雪太阳能电池也许对极地天文站建设会有帮助。

戴志强：在南极实施天文观测计划，特别是要在昆仑站建设中国南极天文台，应该、也必须有包括药物在內的医疗保障。

傅伟敏：尽管中国在南极建立天文观测点的时间不长，但已经获得了不少很有价值的结果，这些重要成果的取得，都是建立在我国科学家的开拓创新和“捷足先登”的战略眼光。这还只是开始，之后还有更多未知的各个方面的课题等待着我们去探索和开创。所有这些都需要有各种探测仪器和装备的保障。我的问题是：如何协调好测试仪器装备与环境保护的矛盾？做到既能满足科研人员的需求，又能做到环境友好。2、这次主旨报告的题目就是“南极天文机遇与展望”，这个机遇是千载难逢的，但建立基地观测站也需要一定的科技和经济的实力作为基础，不是每个国家都有这个竞争实力和魄力的。我的问题是：我国科学家在南极天文这个领域中，怎么做好既能凭借自身的实力抢占优势高地和前沿研究领域，又能与其他国家的科学家和平共处，即：取长补短？3、报告中提到了南极地区生物物种资源丰富。我的问题是：要保持和维护南极的生物多样性，是否需要充分依赖于这些观测到的天文资料的支持和帮助？

王毓美：人类源于古猿还是外星？地球以外有生命吗？天文台研制的我国首台基于漂移扫描CCD技术的短时标时域天文望远镜阵“南极天目”，用于探索生命的起源振奋人心。希望“南极天目”助力探索神秘的外星，帮助人类探究未解之谜。

周韡：“南极天目凝视计划”，向我们展示了天文学研究的新进展、新方法、新思想。感受到了科学探索无极限。极地科学与天文学的结合，感受到学科交叉与融合的魅力，跨学科、跨领域合作的广阔空间。

祝如荣：国家资金源自百姓税收，科研工作者使用经费责任重大，无论是技术研发、还是科学研究，都需不负期望，努力奋斗，实现国家与各级领导的期盼。近百年来各国为探索宇宙奥秘、推动人类社会进步付出了巨大努力，人类已迈入全新的天文学时代。随着空间探索与开发能力提升，小行星监测、深空探测、空间站建设等领域不断推动技术进步，未来人类探索月球、火星及更遥远太空，都离不开天文学的支撑，同时也需持续破解宇宙未解之谜。