国际天文台集群—夏威夷 Mauna Kea山脉

本文为转载,作者Andrew Ling

在夏威夷的最大岛竟有一座海拔高达 4,205 公尺的高山,冬天会积雪。山顶有全世界最精密与大型之天文望远镜,是人类探索深奥宇宙的重要据点。我们开著 Jeep Wranger吉普车四轮传动车,在 6/15 下午 2 点时,登上海拔 4,205 公尺的 Mauna Kea 山。就在那一刻的内心非常振奋与澎湃不已,因為这样的高度已超过以往所登过最高的玉山 (海拔 3,952公尺)。

如果从海底32,000尺的Mauna Kea山脚下测量起到海平面上13,796尺 (4,205 公尺) 的山顶上為止,Mauna Kea就是世界上最高的山,它是休火山。 除此之外,在Mauna Kea的高峰上有世界最强大的Keck天文台观测宇宙的奥妙,峰顶的天文台群不论是单一望远镜的集光力,还是所有望远镜的总集光力,都居世界各天文台之冠,加上它有全世界最好的光学与近红外波段的观测条件, Mauna Kea天文台可说是二十世纪末天文发现的创造点之一。

 

有如红色火星地表的 Mauna Kea 山,拥有极佳的天文观测条件—空气密度只有平地40%,稳定、无光害的夜空,正是次毫米波阵列设立的好地点。全世界有11座镜面超过八公尺的大型光学望远镜,有四座即设在此山顶,包括日本国家天文台花四亿美元设立的Subaru望远镜。

这裡的11座天文台,除了其中有跟美国合作之外 ,并在7号跟8号这2座 ,全座皆為台湾自製 , 也有中研院的院士在此研究 。 透过国际合作模式在夏威夷兴建的两座天文观测站:位於毛纳基峰(Mauna Kea)的次毫米波阵列、以及位於毛纳洛峰(Mauna Loa)的李远哲宇宙背景辐射阵列,已分别於2003年11月及2006年10月正式啟用。自啟用以来已有多篇学术论文发表,显示台湾在基础科学研究上的实力与对国际学术社群的贡献,成果备受各国天文学专家瞩目。(这些国旗代表有参与研究并投入经费的合作国家或地区)

(Mauna Loa 山就在 Mauna Kea 的对面, 海拔也高达 4,169 公尺), The Hawaiian name “Mauna Loa” means “Long Mountain.”
著名的夏威夷火山豆与火山咖啡都是在此山区所种植的.

 

来到海拔约3000公尺时有一处游客服务中心。标牌上警示16岁以下、孕妇、有高血压、呼吸不顺及心血管疾病者勿越此区,因為前面海拔急剧升高,空气稀薄乾燥,紫外线强,而冬季随时可能下大雪,气温会陡降到零下 40℃!并且建议在至少要停留半小时以上,来适应稀薄气压后再前往更高的山顶,否则极易產生危险。其实当天我们从海拔300公尺的住宿饭店一路开车至此,停留约20来次,拍摄许多美景时也是利用机会适应气压,果真到海拔4205公尺的高山时所有人都没有高山症发生。

这裡有个展示馆会播放天文台附近的地型与天文资讯。另外也附设贩卖部,销售的商品皆為和天文相关的纪念品。店主是位天文解说义工,并在前院架起观测设备,主动热诚地说明如何观看太阳黑子的活动。尤其在每天晚上6~10点,所有室内灯光皆為红色,是為了避免干扰夜间之观星。此时也有解说义工来此,架起四台望远镜,包括16英吋口径的Meade LX200EM及14英吋的Celestron望远镜。在此地我透过望远镜看到月球清晰无比的表面坑洞与土星光环,非常的 suprise。

 

(在距离游客中心前 6 英哩,有告示牌说明所有游客都必须停车下来了解一些危险的资讯)

我们由 Waimea 开车沿著 Saddle road 弯进此路,有著明显的指标。 尤其是道路宽阔,景色怡人,非常的舒适。红色指标 ‘STOP’ 在大岛是提醒驾驶必须停车再开,一定要遵守。如此做法其实很环保,省略红绿灯的耗油,也让主干线能顺畅通行。在此处往 Hilo 方向约半英哩处有另一条山路可开往 Muana Loa 的天文台 (海拔约 3800 公尺),全程皆為碎石路与高坡度,一般游客甚少前往。

依照规定, 车子要开上 Mauna Kea 山顶的车辆,必须為四轮传动车才可以。否则只能行驶至海拔约 3000公尺的旅客服务中心。 再行驶 8 英哩即可到达 海拔 4205 公尺的山顶,而这8英哩约有一半是碎石路, 颠簸不已,而且一旁即是深渊山坡,非常危险。还好路非常宽濶,但坡度不低,几乎 80% 的路程是使用 1档 + 4wd 上坡与下坡,并切记不得长时间连续採刹车。以下是我们在 Kona international airport 的 Alamo 租车公司所租用 Jeep Wrangler 吉普车, 超大的空间与大马力,驾驭著它就能轻鬆与安全的开上海拔4205公尺的山顶。

后记: 6/14 日之 Mouna Kea 山顶之当日气象资料如下
温度: 最低温 2.5oC (05:31 AM), 最高温 11.5oC (11:54 AM)
湿度: 最低值 6% (05:27 AM) , 最高值 72% (14:19 PM)
雨量: 0
大气压力: 617 mb
最高风速: 27 km/h

Driving on Mauna Kea

Mauna Kea is a very remote location. It has no public accommodations, food, or gasoline service. The observatory buildings are usually closed to the public. There are no permanent restrooms above the Visitor Information Station. The only public telephone above Hale Pohaku is an emergency phone in the entrance to the University of Hawaii 2.2-m Telescope building. Vehicles should be in good working condition with good brakes and sufficient fuel to return to Hilo or Waimea. Emergency services, including medical assistance, may be two hours away.

The road above the OCIA to the Mauna Kea Observatories is unpaved, rough, steep, winding, and dangerous. Only four-wheel-drive vehicles are permitted above the OCIA. The road can be traversed in about half an hour in good weather, but extreme caution must be exercised when driving it, particularly on the descent. Use low gear and be on the lookout for slide areas and for loose gravel. Do not drive over 25 mph. Use headlights if it is foggy. The switchback section of the road above OCIA is particularly hazardous during the hour after sunrise and the hour before sunset, because of the low elevation of the Sun – in several sections of the road, you must drive directly towards the Sun, so it is very difficult to see oncoming traffic.

Mauna Kea 山是一个非常遥远的位置. 那裡没有公用住宿, 食物或加油服务. 天文台一般是不开放给民眾. 在旅客服务中心以上就没有固定的厕所了. 在 Hale Pohaku 以上只有紧急连络电话给进入夏威夷大学 2.2 公尺望远镜建筑使用. 车辆必须是良好运作, 并有良好的刹车与足够的油料返回 Hilo 或 Waimea. 紧急的服务, 包括医疗援助可能要两小时以上.

在 OCIA 以上到 Mauna Kea 天台台的道路是碎石路, 粗糙不平, 陡峭, 弯曲迂迴与危险. 只有四轮传动的车辆被允许进入 OCIA 以上. 在良好天气之下横越这道路需要半小时, 极端状况的警告时在驾驶时必须要锻鍊过, 特别是在下坡时. 使用低速档并且监视滑动区域与流失的碎石. 时速不可超过25英哩. 如果是起雾时要使用头灯. OCIA 以上的 Z 字形山路在日出后与日落前的期间特别危险, 因為低视度的太阳在某些道路区段, 你将开车向著太阳前进, 所以会难以看见迎面而来的车辆.