全球最大太陽望遠鏡將於今夏運行,周邊學生受益匪淺

2021-01-09 zhoupeng198315

位於夏威夷茂宜島的國家太陽天文臺的Daniel K. Inouye太陽望遠鏡(DKIST)計劃於今年夏天開始運行。

今年夏天，有史以來最大的太陽望遠鏡將首次對太陽進行觀測。但望遠鏡小組認為，這份激動不僅僅屬於科學家。

正在建造新Daniel K. Inouye太陽望遠鏡(Daniel K. Inouye Solar Telescope，DKIST)的美國國家太陽天文臺(National Solar Observatory)想要確保住在望遠鏡附近的夏威夷茂宜島的中學生從這臺新設備上獲得的東西像世界各地的科學家獲得的一樣。這就是《太陽之旅》這門科學課的由來。這門課旨在讓一般的天文學，特別是太陽科學對在茂宜島成長起來的學生來說變得有趣和相關。

「鼓勵當地學生對天文學感興趣，也符合我們的利益，」美國國家太陽天文臺教育和推广部門負責人克萊爾·拉夫特裡(Claire Raftery)上個月在美國地球物理協會(American Geophysical Union)的年度會議上說，「我們有巨大的資源……這將是向前邁出的一大步，我們希望看到未來學生們在這個望遠鏡前工作。」

把望遠鏡建在茂宜島的原因是在該島的哈雷卡拉火山上的話，望遠鏡將避開幾乎所有的灰塵和大氣湍流的影響，它們可能會干擾觀測太陽的纖細的外層大氣(日冕)。

而望遠鏡本身就屬於尖端科技。拉夫特裡說，「一些他們必須建立的規範，經常讓我大吃一驚。」他將望遠鏡比作一件藝術品。「在這方面所取得的工程成就確實相當了不起。」

拉夫特裡說以這個望遠鏡13英尺(4米)寬的鏡片為例，它的表面十分光滑，即使它在穿越美國大陸時被炸飛了，造成的最大表面凸起不過是一枚一角硬幣的寬度。整個望遠鏡被安裝在一個巨大的旋轉平臺上，以確保望遠鏡在穿越天空的過程中與太陽自運動保持同步，從而獲得更清晰的圖像。

但是如果望遠鏡不為科學家所使用，即使是最好的也沒有多大價值，這也是中學課程的意義所在。國家太陽天文臺制定了一套探索天文學和太陽科學的六個課程安排，邀請當地教師參與專業拓展工作。多虧了音樂家斯汀(Sting)，他們還讓老師們帶著太陽望遠鏡回家，與學生們分享用其看到的景象(斯汀為一部講述望遠鏡的紀錄片配音，並決定捐贈自己的解說費。)

當天文臺整理材料創建課程時，團隊在強調夏威夷悠久的天文學歷史時非常小心謹慎。國家太陽天文臺的教育和公共宣傳專家蒂莎娜·本(Tishanna Ben)在談到這個項目時說：「我們只想讓歷史更加本地化且與他們的聯繫更為密切。」這包括以夏威夷歷史和文化中的天文學為中心的第一個課程安排。

凱薩琳·楊(Kathryn Young)在望遠鏡附近的薩繆爾·埃諾卡·卡拉馬中學(Samuel Enoka Kalama middle school)教授中學生選修課天文學，在本學年早些時候將這門課程加入課表。楊在接受採訪時說:「在這裡教書真的很棒，當然，這是因為我們與天文學息息相關。」

楊說，當地與天空的聯繫仍然對她的學生有影響，他們特別喜歡學習與星座相關的知識。他們學到了如何通過南十字星等天體標誌進行導航，還學習了不同文化如何看待天蠍座等星座，夏威夷人把天蠍座的尾巴稱為茂宜島的魚鉤。

和一些地方的學生不同，她的學生可以看到滿天的星星。楊說:「太不可思議了，茂宜島有這麼多沒有光汙染的地方。我告訴孩子們，『你們真是太幸運了。』」

在後來的課程中，關注的重點放在了太陽本身，解釋諸如恆星如何形成以及電磁波譜等主題。Saralana Zender，楊的天文學班的一名八年級學生說道：「我真的很喜歡這節關於太陽的課。它不但有趣，而且很有教育意義。我學到了很多。」但她表示真正讓她印象深刻的是通過太陽望遠鏡觀察。「我想我們甚至看到了一點日珥。真的很酷。」

國家太陽天文臺的代表們說，他們希望像Saralana和她的同學們這樣的孩子長大後在一個有一流的科學設施的地方工作時，會再次使用望遠鏡。該組織希望，一旦新的太陽望遠鏡投入使用，它將會像在更南部的莫納克亞山峰發現的望遠鏡一樣出名。拉夫特裡說：「我們希望看到的是，茂宜島對太陽天文學的意義，就像夏威夷大島對夜間天文學的意義一樣。」

夏威夷的山都很神聖。科學家在莫納克亞山建造三十米望遠鏡的計劃遭遇了多年的抗議和法律訴訟。拉夫特裡和本不得不在茂宜島處理緊張局勢。本提到她在夏威夷長大時聽到的關於神聖景觀和他們被外人侵佔的對話時說：「我確實理解這些對話緣何產生。」

兩人對反對望遠鏡的人都表示很理解，這也是他們致力於與望遠鏡的「鄰居們」建立真正關係的部分原因。本說，她希望天文學界能做出更多努力，認識到「雙方的觀點都是正確的，提出反對的人是出於他們個人正當的理由。」

拉夫特裡提到，許多不反對望遠鏡的人將其視作孩子們和社區的一個機會。這就是為什麼他們兩個的下一步計劃是把課程翻譯成夏威夷語，將課程開設到浸入式學校。這是連接島上的一個天文觀測臺和在附近長大的學生的又一步。

楊說:「我們喜歡點燃這些孩子們對科學的熱情。」

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