全球最大太阳望远镜将于今夏运行,周边学生受益匪浅

位于夏威夷茂宜岛的国家太阳天文台的Daniel K. Inouye太阳望远镜(DKIST)计划于今年夏天开始运行。

今年夏天,有史以来最大的太阳望远镜将首次对太阳进行观测。但望远镜小组认为,这份激动不仅仅属于科学家。

正在建造新Daniel K. Inouye太阳望远镜(Daniel K. Inouye Solar Telescope,DKIST)的美国国家太阳天文台(National Solar Observatory)想要确保住在望远镜附近的夏威夷茂宜岛的中学生从这台新设备上获得的东西像世界各地的科学家获得的一样。这就是《太阳之旅》这门科学课的由来。这门课旨在让一般的天文学,特别是太阳科学对在茂宜岛成长起来的学生来说变得有趣和相关。

“鼓励当地学生对天文学感兴趣,也符合我们的利益,”美国国家太阳天文台教育和推广部门负责人克莱尔·拉夫特里(Claire Raftery)上个月在美国地球物理协会(American Geophysical Union)的年度会议上说,“我们有巨大的资源……这将是向前迈出的一大步,我们希望看到未来学生们在这个望远镜前工作。”

把望远镜建在茂宜岛的原因是在该岛的哈雷卡拉火山上的话,望远镜将避开几乎所有的灰尘和大气湍流的影响,它们可能会干扰观测太阳的纤细的外层大气(日冕)。

而望远镜本身就属于尖端科技。拉夫特里说,“一些他们必须建立的规范,经常让我大吃一惊。”他将望远镜比作一件艺术品。“在这方面所取得的工程成就确实相当了不起。”

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拉夫特里说以这个望远镜13英尺(4米)宽的镜片为例,它的表面十分光滑,即使它在穿越美国大陆时被炸飞了,造成的最大表面凸起不过是一枚一角硬币的宽度。整个望远镜被安装在一个巨大的旋转平台上,以确保望远镜在穿越天空的过程中与太阳自运动保持同步,从而获得更清晰的图像。

但是如果望远镜不为科学家所使用,即使是最好的也没有多大价值,这也是中学课程的意义所在。国家太阳天文台制定了一套探索天文学和太阳科学的六个课程安排,邀请当地教师参与专业拓展工作。多亏了音乐家斯汀(Sting),他们还让老师们带着太阳望远镜回家,与学生们分享用其看到的景象(斯汀为一部讲述望远镜的纪录片配音,并决定捐赠自己的解说费。)

当天文台整理材料创建课程时,团队在强调夏威夷悠久的天文学历史时非常小心谨慎。国家太阳天文台的教育和公共宣传专家蒂莎娜·本(Tishanna Ben)在谈到这个项目时说:“我们只想让历史更加本地化且与他们的联系更为密切。”这包括以夏威夷历史和文化中的天文学为中心的第一个课程安排。

凯瑟琳·杨(Kathryn Young)在望远镜附近的萨缪尔·埃诺卡·卡拉马中学(Samuel Enoka Ka____ middle school)教授中学生选修课天文学,在本学年早些时候将这门课程加入课表。杨在接受采访时说:“在这里教书真的很棒,当然,这是因为我们与天文学息息相关。”

杨说,当地与天空的联系仍然对她的学生有影响,他们特别喜欢学习与星座相关的知识。他们学到了如何通过南十字星等天体标志进行导航,还学习了不同文化如何看待天蝎座等星座,夏威夷人把天蝎座的尾巴称为茂宜岛的鱼钩。

和一些地方的学生不同,她的学生可以看到满天的星星。杨说:“太不可思议了,茂宜岛有这么多没有光污染的地方。我告诉孩子们,‘你们真是太幸运了。’”

在后来的课程中,关注的重点放在了太阳本身,解释诸如恒星如何形成以及电磁波谱等主题。Saralana Zender,杨的天文学班的一名八年级学生说道:“我真的很喜欢这节关于太阳的课。它不但有趣,而且很有教育意义。我学到了很多。”但她表示真正让她印象深刻的是通过太阳望远镜观察。“我想我们甚至看到了一点日珥。真的很酷。”

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国家太阳天文台的代表们说,他们希望像Saralana和她的同学们这样的孩子长大后在一个有一流的科学设施的地方工作时,会再次使用望远镜。该组织希望,一旦新的太阳望远镜投入使用,它将会像在更南部的莫纳克亚山峰发现的望远镜一样出名。拉夫特里说:“我们希望看到的是,茂宜岛对太阳天文学的意义,就像夏威夷大岛对夜间天文学的意义一样。”

夏威夷的山都很神圣。科学家在莫纳克亚山建造三十米望远镜的计划遭遇了多年的抗议和法律诉讼。拉夫特里和本不得不在茂宜岛处理紧张局势。本提到她在夏威夷长大时听到的关于神圣景观和他们被外人侵占的对话时说:“我确实理解这些对话缘何产生。”

两人对反对望远镜的人都表示很理解,这也是他们致力于与望远镜的“邻居们”建立真正关系的部分原因。本说,她希望天文学界能做出更多努力,认识到“双方的观点都是正确的,提出反对的人是出于他们个人正当的理由。”

拉夫特里提到,许多不反对望远镜的人将其视作孩子们和社区的一个机会。这就是为什么他们两个的下一步计划是把课程翻译成夏威夷语,将课程开设到浸入式学校。这是连接岛上的一个天文观测台和在附近长大的学生的又一步。

杨说:“我们喜欢点燃这些孩子们对科学的热情。”

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