地基光学观测一直是天文学和行星科学中不可或缺的重要探测手段。 自1609年伽利略首次将自制光学望远镜瞄准星空以来，天文和行星光学望远镜的口径已从几厘米增加到10米。 我们可以更清晰地看到行星，更深入地看到宇宙。 但地面光学观测受到我们上方大气层的影响。 大气湍流严重干扰光学辐射的传输，降低光学观测的分辨率。 对于红外光学观测，它也会受到水蒸气吸收的干扰。 因此，大型光学望远镜几乎集中在世界上的少数几个地方，如智利的阿塔卡马沙漠、夏威夷的莫纳克亚山、西班牙的加那利群岛、南极冰穹等（Lawrence等，2004；Schöck等） al., 2009; Ma et al., 2020)，如图1所示。可以看出，现有的光学天文台均位于西半球，在整个东半球留下了巨大的空缺。 国际天文学和行星科学界都希望在中国，特别是在“世界屋脊”青藏高原上找到世界一流的光学观测站。

图1 世界主要天文台分布图

一个好的光学站点的主要指标包括：

（1）优质晴夜数量——确定每年可观测时间，利用全天相机连续拍照，监测夜空云含量。

(2) 天空背景亮度 - 确定最弱的可观测目标，使用天空质量监视器（SQM：天空质量计）进行测量，并给出天顶方向极限星等。

(3)大气稳定程度——决定了观测图像的分辨率。 使用差分像运动监视器（DIMM：Sarazin 和 Roddier，1990）观察恒星目标并计算星点色散光斑尺寸。

（4）区位、物流和基础设施条件——决定人员和大型设施能否到达，能否保证设备的长期运行和维护。

（5）漆黑夜空长期保护政策——决定了站址的长期高质量发展。

指标（1）和（5）限制了站址一般只能选在人口稀少甚至无人居住、光污染程度较低的地区，例如我国广大的西部地区。 青藏高原海拔高、人口稀少的优势一直受到国际国内天文学界和行星科学界的厚望。 中国天文学界组织了西部选址工程。 通过历史气象资料分析（日照、降水）和实地考察，初步发现了四川稻城、西藏阿里、新疆木斯塔格等候选地点。 但都不同程度地存在缺点，如水蒸气含量、光污染、可达性等（Stone，2010；Feng et al.，2020）。 冷湖也很早就进入了天文选址领域，因为除了夜空晴朗、日照充足之外，它还拥有比上述地区更优越的交通便利和区域安全。 但冷湖地区地处柴达木盆地北缘，有大面积的风蚀地貌，且毗邻塔克拉玛干沙漠。 对风沙的担忧导致之前的研究人员将该地区排除在潜在观测站地点的名单之外。 不过这个结论是在没有人真正得出的时候估计出来的。

2017年底，为谋求经济发展转型，依托星空资源发展文化旅游，冷湖执委会邀请国家天文台邓力才研究员来冷湖考察。 他第一次到访冷湖东部的色什腾山。 壮丽的星空令人震撼。 （图2、图3）。 数百公里无人居住的土地使其几乎没有光污染，非常适合建造天文台。

图2 冷湖天文观测基地地理位置

图3 赛什腾首次实时巡天，由24张手机照片拼接而成（国家天文台邓力才供图）

2018年，海西州政府决定在国家财政支持下启动冷湖天文选址项目，对站址参数进行全面监测。 在公路到达色什腾山顶前，为保证选址工作顺利进行，海西州政府投入巨资，用直升机将基础数据测量所需的设备和基建材料吊上山，安装在4200米处。米站点。 经过三年的连续监测，研究团队（国家天文台、紫金山天文台、华西师范大学、地质与地球物理研究所）获得了色什腾山遗址区域的各项参数，包括大气总视度、天光背景、数量等。晴夜、气象、大气湍流和可沉降水汽的研究，分析和研究结果发表在《自然》杂志上（Deng et al., 2021）。

冷湖站区域优质晴夜时间（可进行精确光度测量）占70%，加上约15%的部分阴天光谱观测时间，每年可用观测时间达到300天。 夜间沉降水汽柱密度低于2毫米的时间比例优于美国夏威夷天文台（54%），也远优于智利等地区大型光学天文台。 对于光学观测来说，大气视宁度无疑是最受关注的场地参数。 塞什腾山海拔4200米处的大气视宁值中位数为0.75角秒（图4），与夏威夷相同，优于智利等地区大型光学观测站，包括青藏高原上的其他观测点。高原。 观点。 站址夜间气温波动中值（峰谷差）仅为2.4摄氏度，这也意味着地面层大气非常稳定。 所有这些站点参数都证明冷狐山是世界一流的光学站点，成为我国为世界贡献的天文学和行星科学的战略资源。

图4 冷湖站站大气视宁度统计直方图(Deng et al., 2021)

目前已有多台光学望远镜与青海省当地政府签订了合同。 国家天文台、紫金山天文台、中国科学技术大学地质与地球物理研究所、南京大学、华西师范大学的望远镜项目已进入基础设施建设阶段。 特别是地质与地球物理研究所冷湖行星地质观测中心拥有0.8米PAST望远镜和1.8米TINTIN望远镜（何飞等，2021）。 它们将分别于2021年9月和2023年初竣工，成为我国第一个地面行星光学观测中心和行星科学实践基地，有力支撑我国行星科学发展科教融合。

主要参考

何飞，姚中华，魏勇。 冷湖行星光学遥感的发展与展望[J]. 地球与行星物理学评论，52（4）：361-372（2021）

邓丽，杨芳，陈旭，何芳，等。 青藏高原冷湖天文观测站[J]. 《自然》，2021 年，596：353-356。 （原文链接）

冯丽，郝建新，曹ZH，等。 中国大型光学/红外望远镜现场测试工作概况[J]. 天文学与天体物理学研究, 2020, 20(6): 80-94.

劳伦斯 JS、阿什利 MCB、托科维宁 A 等。 南极洲Dome C上方特殊的天文视宁条件[J]. 自然，2004 年，431：278-281。

马B，尚Z，胡Y，等。 南极圆顶A夜间天文视宁测量[J]. 自然, 2020, 583(7818): 771-774.

Sarazin M, Roddier F. ESO 差分像运动监视器[J]. 天文学和天体物理学，1990，227：294-300。

肖克 M、埃尔斯 S、里德尔 R 等。 三十米望远镜现场测试一：概述[J]. 太平洋天文学会出版物，2009，121(878)：384。

Stone R. 天文学家希望他们的望远镜不会被光线弄瞎[J]. 科学，2010，329（5995）：1002。

（撰稿：何飞/迪星室）