前苏联的技术杰作特别的天文台

在卡拉恰伊-切尔克西亚共和国，俄罗斯最古老的教堂与俄罗斯（甚至在某些方面是世界上）最大的天文台比邻而居，这些天文台不仅引其质量令人惊叹，还因其数量而引人注目。在这里，几乎在彼此的可视范围内，就分布着俄罗斯科学院（РАН）特殊天体物理天文台（САО РАН）及其两台独特的巨型望远镜、应用天文学研究所的小型天文台、“精密仪器制造系统”企业和喀山大学的天文台，甚至还有一家私人“天文农场”，此外，似乎还有某个军事设施（这当然是不可或缺的）。

例如，在灌木丛中，可以看到位于海拔1175米的“泽连丘克天文台”，其于2001年投入使用的RTF-32是一台可移动的抛物面天线，看起来像一个巨大的雷达。然而，它只是应用天文学研究所“奎扎尔”（Квазар）系统的一部分。其工作原理很简单：“泽连丘克天文台”与位于圣彼得堡附近的“斯韦特洛耶”天文台及位于布里亚特共和国通勤河谷的“巴达雷”天文台组成一个协同系统，使得这三者之间长达4400公里的空间都成为其“镜面”。

再往远处，在海拔2070米的高地上，可以看到**БТА（大天文望远镜）**的白色穹顶闪闪发光。这是特殊天体物理天文台的主光学望远镜，在晴朗的日子里，它的身影可以在几十公里外看到，不仅能从泽连丘克斯基地区看到，甚至在邻近的乌鲁普斯基地区也清晰可见。而我们的目的地，正是那里——

阿尔赫兹古城遗址附近，俄罗斯最古老的教堂就矗立于此，而在同一座通向大泽连丘克河的小桥旁，就是阿尔赫兹。该村于1966年建立，专门用于特殊天体物理天文台（САО РАН）工作人员的生活居住。过了桥，公路立即开始攀升，将村庄的工业区留在下方，隐藏在茂密的灌木丛中。进入居民区，首先映入眼帘的便是俄罗斯科学院特殊天体物理天文台的主楼

在这唯一的一条街道旁，有一所学校：

在背景的“小船”岩石前，可以看到明显较晚建成的信息技术教学楼

稍远处，是第一住宅楼（建于1976年），外观带有一些阿尔卑斯或斯堪的纳维亚风格。自然，这栋楼是为天文台的领导层及最重要的专家修建的：

第二、第三和第四住宅楼则是普通的多层建筑，属于改进型住宅系列。整个下阿尔克兹村大约有500名居民，其中86%是俄罗斯族。不过，实际上常住人口远远少于这个数字——毕竟天文学家的子女不一定都会继承父母的事业，而要在这个偏远地区卖掉房子并不容易。不过，也有不少人选择留着房子，偶尔来这里度假。

这里仍然保留着面向宇宙的科学城的氛围：

为了接待外来工作的专家，最近还建造了一栋外形类似天文台塔楼的宿舍。

穿过村庄后，公路进入一段极其曲折的盘山公路——如果从水平距离来看，到БТА（大天文望远镜）的直线距离仅为3.5公里，但需要攀升800米的海拔，而公路则要绕行16公里以上，蜿蜒曲折，需要30到40分钟才能到达。然而，全程的公路铺设了优质沥青，毕竟山顶上坐落着联邦级的科研设施，按照规定，这条路的地位等同于联邦公路

在半路上，有一个观景平台。从这里向峡谷上游望去，可以看到蜿蜒的河流和通往度假胜地阿尔克兹（Архыз）的公路，远处是山脉的屏障，其中一座山岭被赋予了魔戒“纳兹古尔”风格的名字——莫尔格-瑟尔特（Морг-Сырты, 3141米），而乌朱姆山脉（Ужум）上的帕斯图霍娃山（2733米）则是天文台工作人员常去徒步的地方。当然，必须注意不要在大雾天气前往，因为山的另一侧是陡峭的悬崖

峡谷下游望去，可以看到两个阿尔赫兹（Нижний Архыз）

• 远处是天文学家的小镇，白色的房屋清晰可见；

• 近处则是古代阿兰人的首都遗址

在山脚下，可以看到亚历山大-阿封斯基修道院（1889-1918）的建筑群。在修道院最左侧的建筑旁边矗立着“武士-突厥人”石碑（менгир Воин-Тюрок），而修道院最右侧的建筑后方，则露出南部（伊利亚）教堂（Ильинский храм）的圆顶——这是遗址中唯一仍在使用的教堂，也是最小、最年轻的一座。

在树木的掩映下，依稀可以看到中部教堂的圆顶，而画面左上角则是规模最大、保存最完好的北部教堂阿兰教区的主教座堂。这些教堂由拜占庭的工匠为他们的盟友阿兰人建造，建成时间比俄罗斯最古老的教堂还要早50到100年

不过，在这幅画面中，对我们来说最有趣的部分是道路左侧的黄色草地。在这片土地下，隐藏着阿兰圆环（Аланский круг）——这里是所有天文台中最古老的一座，也是РАТАН-600射电望远镜的前身。这个圆环的直径为88.5米（即300罗马英尺），其方向与冬至和10月1日的日出相对应——后者在拜占庭时代被视为新年。当然，古代人不会在这里寻找类星体或伽马射线暴，但他们确实在这里观察太阳的运行规律

此外，这里也曾是祭祀太阳的场所，信徒们在这里点燃祭祀之火。正如一位德黑兰琐罗亚斯德教寺庙的祭司告诉我的那样，火焰是地球上太阳的象征，就如同绘制的圣像代表着上帝。或许正因为如此，阿兰人的传奇之都——马加斯（Магас）才被称为“太阳之城”

继续沿着盘山公路前行，阿尔赫兹逐渐被山峰遮蔽，而**泽伦丘克天文台（Зеленчукская обсерватория）和晴朗天气下的切尔克斯克（Черкесск）**则开始映入眼帘。

在峡谷的入口处，可以清晰地看到两座射电望远镜

• 在世界最大射电望远镜РАТАН-600中，巨大的扁平反射面呈现出醒目的灰色环状；

• 而泽伦丘克天文台的设备远不止БТФ-32这一座望远镜。

前方就是俄罗斯科学院特别天体物理天文台（САО РАН）的上层科学平台，在日常交流中通常被称为**“阿尔赫兹天文台”**。

其核心建筑，就如同一颗恒星在行星系统中的中心，便是БТА（Большой Телескоп Азимутальный，大型方位角望远镜）。这个望远镜的确非常庞大

• 在1975年投入使用时，它的主镜直径是当时世界上最大的

• 其望远镜塔楼高达53米，至今仍然是世界上最高的望远镜结构之一

然而，它的吸引力不仅仅在于尺寸。从外观上看，它的设计充满克制的未来主义风格，仿佛是一艘科幻战舰——“黑暗烈焰”（Тёмное Пламя）。而在其内部，则是一个装饰华丽的大厅，天花板上的彩色玻璃穹顶下，描绘着一个毫发无损的伊卡洛斯（Икар），他在黄道十二宫的星座背景下翱翔

这座大厅的外观显然颇具博物馆风格——信息展板、衣帽间、售票处以及纪念品商店。从展板上我了解到，俄罗斯科学院特别天体物理天文台（САО РАН），或者更准确地说，是它的一些爱好者，还在下阿尔克斯（Нижний Архыз）经营着一座考古博物馆。然而，我已无暇前往参观。在周五和周末，前往BTA（大天文望远镜）参观的游客络绎不绝，每批团队在大厅里等待约30到40分钟。

不过，在二楼的木刻雕文似乎暗示着，这里在建造之初便已考虑到游客的参观需求。

大部分参观活动都在原来的控制室内进行，展出着老式的控制台和墙上的照片：

而真正的“大天文望远镜”（BTA）则位于玻璃后方。这座宏伟的结构重达850吨，其中42吨属于位于底部的主镜，其直径达605厘米。

望远镜的核心正是这个巨大的镜面。折射望远镜（类似单筒望远镜的结构）如今几乎只限于业余爱好者使用，而现代的光学望远镜主要是反射式的，通过计算机从巨大、略微凹陷的镜面上读取信息，以放大并观测反射其中的天体。

因此，镜面越大、玻璃质量越高，望远镜的性能也就越好。镜面可以是分段式或整体铸造的。BTA的镜面在1993年之前一直是全球最大的整体式反射镜，并保持着全球最大整体镜面的纪录直到1998年。随后，智利的“甚大望远镜”（Very Large Telescope，官方名称）以8.2米的镜面直径和更高的分辨率超越了它，而2005年，美国亚利桑那州的“大双目望远镜”（Large Binocular Telescope）又进一步刷新了纪录。

然而，要制造出这样一整块直径堪比小型房屋的玻璃镜面又谈何容易？BTA的建设决策于1958年作出，为此，苏联不得不在莫斯科州的雷特卡里诺光学玻璃厂（Лыткаринский завод оптического стекла）新建一座专门的车间，在科洛姆纳重型机械制造厂（Коломенский завод тяжёлого машиностроения）生产特制的回转工作台，并研制出一套使用1.2万克拉金刚石粉的抛光工具。

1964年，雷特卡里诺工厂使用70吨碎玻璃铸造出第一块镜面毛坯，但最困难的工序才刚刚开始——这块毛坯在特制的冷却室中花费了两年时间才完全冷却，而随后又用了四年进行精密抛光。不过，在参观过程中，讲解员告诉我们，这其实是第二块镜面毛坯——第一块冷却时间仅为9个月，最终被发现存在气泡和裂纹，可能导致光学畸变，因此被废弃。

然而，制造镜面只是任务的一半——还需要将它安全运送到安装地点！为此，工程师们设计了一个配备避雷装置的特殊运输箱，并铺设了一条特别平缓但蜿蜒的道路通往BTA塔楼。最初计划的水陆联运方案——先通过河流运送至顿河畔罗斯托夫，再改用公路运输——被用来测试模拟镜面。1974年秋季，镜面最终被安装到位，但由于存在缺陷，不久后又被替换。最终，在1979年，一个质量更高的镜面取代了原来的版本。

今天，BTA仍然使用第二块镜面，其表面的铝质保护层每3至5年更换一次。望远镜被玻璃墙隔离不仅是为了安全，也是为了控制温度。如果镜面的温度日变化超过2°C，望远镜的灵敏度就会下降1.5倍。塔楼内部维持着特殊的微气候，一旦内部与外部的温差超过10°C，穹顶将不会打开；其他情况下，温度会被缓慢调节以避免剧烈变化。此外，塔楼还配备了一台巨型龙门起重机（65米），以便进行设备维护：

在塔楼底部，两座存放镜面的运输箱仍然留在原地，其中一个仍然存放着第一块镜面。2007年，科学家们决定将其送回雷特卡里诺进行二次加工，这一过程耗时11年。然而，重新加工后的镜面质量仍然不及1979年安装的那一块，因此最终被放弃。总体而言，BTA的分辨率和精度甚至比某些口径更小的现代望远镜还要逊色——无论是这里的BTA，还是乌兹别克斯坦帕尔肯特天文台的望远镜，苏联工程师都受限于玻璃材料质量的短板，未能达到欧洲同行的水平。