国家天文台的前身北京天文台隐藏了多少故事？

中国科学院国家天文台的英文名称是中国科学院国家天文台。天文台使用复数天文台，表示国家天文台由北京国家天文台总部、云南天文台、新疆天文台、长春天文台和南京天文光学技术研究所组成。

国家天文台(以下简称国家天文台)是中国科学院在国家天文研究所改组后，于2001年4月25日成立的。国家台湾总部的前身是1958年2月成立的中国科学院北京天文台(以下简称北台湾)。台湾有将近20年的历史。台湾北部正逐渐淡出公众视线。有些人甚至把它和北京天文馆混为一谈。事实上，台湾北部有43年的历史，比中国的历史要长得多。我会经常回忆起这段时间里自己的经历。

1949年以前，由于历史原因，全国只有少数气象台站位于南部地区，包括南京紫金山天文台、上海徐家汇天文台和佘山天文台、昆明凤凰山天文台和稍微偏北的青岛天文台。因此，中华人民共和国成立后，全国天文学界的共识是在北方地区，特别是首都北京附近建立一个新的天文台，那里气候干燥，阳光较多，有利于天文观测。在1956年国务院制定的12年科学规划中，第二个五年计划在北京建立了一个现代天体物理站，由中国科学院紫金山天文台负责筹备工作。

1957年8月中旬，在法国生活了32年的天体物理学家程茂兰回到祖国，推动了这一宏伟计划的加速和切实推进。1957年10月初，紫金山天文台(以下简称梓泰)派李静和李启斌到北京协助程先生开始北泰观测基地的选址工作。10月下旬，林元璋和黄硼被派往北京加入选址小组，分批对北京西部山区海拔1000米以上的山峰进行实地考察，为直径约2米的望远镜寻找合适的光学观测基地。1958年2月，中国科学院批准成立北京天文台筹备办公室，任命程茂兰为主任，小广佳为主任。此后，北台的建设一直如火如荼。

图1。北京天文台首任台长程茂兰

图2 .1957年《梓潼介绍信》送林元璋和黄硼到台湾北部选址

图3 .2015年，李靖(右)和林元璋站在兴隆站的程茂兰铜像前

由于不同的天文学分支对观测条件有不同的要求，从1957年冬至到1959年底，北台不同的天文学分支实际上携手寻找合适的观测地址。除了山区恒星物理学的定位之外，射电天文学还需要避免人工无线电干扰源，天体测量中的计时和计时需要精确的时间信号。经过调查，他们于1958年选择沙河北郊七里曲村附近的接收保护区作为射电天文学研究和天体测量学研究的共同立足点，即北台沙河天文台(Shahe Observatory)，该天文台现已成为国泰的科普基地。

另一方面，为了参与1958年“国际地球物理年”的太阳联合观测，梓泰已经从苏联订购了一台太阳光球-色球望远镜，1958年暂时安装在西郊白家滩中国科学院地球物理研究所下属的地震地磁观测台，并在这里成立了一个太阳物理研究小组。为了便于管理，1963年迁至沙河站，后来升级为太阳物理实验室，从而使沙河站成为北台最早的重要观测站。

图4。1960年，程茂兰主任陪同中国科学院副院长吴荀攸和数学、物理和化学系副主任云子江参观白家滩天文台太阳手套彩色望远镜。吴荀攸、程茂兰和云子江在后排左边，王贵民、林元璋和张秀岩在前排左边。

然而，由于Mipo天线干涉仪需要更大的空间，射电天文室于1959年在密云水库北岸的布劳顿村(Bulaotun Village)附近建立了一个观测站，这是目前负责监测和控制嫦娥探月项目的50米直径射电望远镜的所在地。王守官院士团队开发的米波合成孔径射电望远镜建于1984年。

图5 .密云站米波合成孔径射电望远镜

为了满足太阳磁场望远镜对高质量大气能见度的要求，太阳物理室通过调查和观测对比，于20世纪80年代初决定在怀柔水库北岸建立一个太阳观测站。1985年，艾国祥院士团队与南京天文仪器厂合作开发的太阳磁场望远镜安装在这里，并于1990年扩展成太阳多通道望远镜。

图6 .怀柔站太阳磁场望远镜

20世纪60年代，最初属于梓泰的两个研究单位被分配到北泰。一个是天津国际纬度站，位于天津西郊曹庄，旨在通过国际合作研究纬度变化和极移。它于1962年并入台湾北部。另一个是齐泰管辖的国家卫星观测网络中的北京天文馆人类防御小组(Beijing Planetarium Human Defense Team)，该小组于1965年转移到北台，并将整个小组和观测仪器转移到沙河站。

与这些分支的观测站建设不同，涉及恒星和星系研究的光学观测基地的定位和建设遇到了更多的困难。选址始于1957年11月的西部山区。经过实地考察和小望远镜实验观测，1959年选择了杜家庄附近的南沱(海拔1200米)，开始了道路建设和基础设施建设的准备工作。然而，未经军事部门批准，第二和第三阶段的艰难选址不得不重新开始。

1963年选址的第三阶段，小广佳、李启斌、林元璋和蒋世阳利用安-2飞机对承德地区进行地毯式扫描航测，经过随后的野外调查和小望远镜试验观测，最终选择兴隆县的连营寨·粱山(海拔960米)作为光学观测基地，现为兴隆观测站。然而，由于种种原因，主要是文化大革命的影响，兴隆站的建设也进展缓慢。直到20世纪80年代末，由苏丁强院士、南京天文仪器厂和全国许多单位共同设计的光学系统才研制出2.16米光学望远镜。

图7 .兴隆站2.16米光学望远镜

现在回想起来，也要怪我们没有提前考虑这种情况，浪费了三年时间取消了在选址第一阶段确定的杜家庄南陀。至于兴隆天文台，我也觉得不理想。主要原因是海拔太低，大气透明度和能见度一般，安装直径约2米的望远镜可能不是大问题。对于直径4米的郭守敬望远镜(LAMOST)，恐怕很难充分发挥其极限星等和分辨率潜力空。

我们在一期西部山区选址时参观的燕山主峰灵山(海拔2300米)，不仅大气透明，而且峰顶平坦，可以提供足够的建筑空，应该是更好的选择。然而，当时人们认为海拔有点太高，离北京120公里已经超过了最初的100公里的限制。它对道路建设的投资必然太大，当时国家的财政资源可能承受不了，所以它不得不放弃。据说那里建了一个滑雪胜地。失去这样一个稀有的地点真是遗憾。我一直感到非常抱歉。

台湾北部已经很久没有像样的总部大楼了，这在中国科学院的一流研究所是罕见的。虽然北台观察站的建设由于各种各样的怪癖，总体上是顺利的，但从20世纪50年代末到90年代末的大约40年间，一级图书馆、机房、公共实验室、行政和后勤部门都分散在中关村微生物研究所三楼的几个房间和其他周边单位的建筑中，条件非常差。

当美国资深天体物理学家、太阳风理论先知帕克(美国在2018年推出以他命名的帕克太阳探测器)访问台湾北部时，他不得不勉强用一个非常粗糙的萨西多(Sashido)来做学术报告，因为没有合适的会议室，这相当尴尬。20世纪80年代后，在微生物研究所大楼的北面建造了一座不到1000平方米的三层建筑，只能说略有改善。直到20世纪90年代末，一座像样的台湾总部大楼才在北郊的中国科学院天地科学园建成，现在是国泰航空公司的大楼。

图8 .北京市朝阳区大屯路中国科学院北京天文台总部

始于20世纪60年代的文化大革命严重干扰了台湾北部的建设和发展。天文学作为一门基础学科，被认为没有什么实用价值，许多研究处于停滞状态。例如，我国当时研制的最大的2.16米望远镜就完全停止了。国家太阳物理学研究的重点是与国防和国民经济相关的太阳活动预测，其他研究课题难以开展，这是当时开展任务型学科路线的必然结果。

我记得当我们在1957年冬天选择北方天文台基地的位置时，我们了解到美国也选择了亚利桑那州的一个新天文台的位置，它几乎与我们同时开始。他们最终选择图森附近的基特峰(海拔2096米)作为国家光学天文台的观测基地。1979年我参观空间站时，看到那里安装了一台直径为4米的光学望远镜和世界上最大的直径为2米的太阳望远镜，并进行了广泛的天文研究，在国际天文学界享有很高的声誉。事实上，在20世纪60年代和70年代，国外天文学研究发展迅速。由于文化大革命，我们和他们之间的差距大大扩大了。只有在改革开放的时代，我国天文研究才回到正轨，并逐步缩小差距。

简而言之，经过30年的建设和发展，到20世纪80年代末，北台已经基本建成了一个拥有中型观测设备的中型综合天文台，包括太阳物理学、恒星物理学、银河宇宙学、射电天文学、天体测量学和人类观测等。2000年底，在成为台湾总部的前夕，台湾员工总数约为250人。1988年，台湾取消了研究室的设立，改为更灵活的研究课题单位，开展观察和研究活动。

进入本世纪后，经过近20年的快速发展，台湾增加了郭守敬望远镜(LAMOST)和500米直径主动反射射电望远镜(FAST)等大型设备。1000多名研究人员活跃在现代天体物理学的前沿研究领域，包括太阳物理学、恒星物理学、银河结构、大尺度宇宙学，并取得了丰硕成果。他们与美国、德国、法国、俄罗斯、阿根廷、日本、韩国等国家开展合作研究。每年都有数百人出国进行学术交流，并接受外国学者的访问。中国和台湾已经是国际知名的。作为天文台的老职员，看到北台国台经过60年的发展，已经达到现在的繁荣状态，我感到非常欣慰和自豪。

作者简介

林元璋是中国科学院国家天文台的研究员和太阳物理学家。1956年毕业于南京大学天文系，曾在南京大学、紫金山天文台、北京天文台和加拿大国家研究所赫兹堡天体物理研究所任职。他在中国科技大学、北京大学和中国科学院研究生院教授太阳物理学，并撰写了《太阳物理学导论》。

资料来源:光明网