至2022年10月，歐洲南方天文臺(tái)已建成60載，自我博士畢業(yè)離開該臺(tái)也已有十年。借此機(jī)會(huì)，講講歐洲南方天文臺(tái)這個(gè)享有盛譽(yù)的傳奇天文臺(tái)。
黃昏時(shí)分的4臺(tái)8.2米口徑甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT，右側(cè)）和4臺(tái)1.8米口徑輔助望遠(yuǎn)鏡（AT，左側(cè)）
歐洲南方天文臺(tái)（歐南臺(tái)）的建立并不是一帆風(fēng)順。盡管在20世紀(jì)初，歐洲在科學(xué)研究領(lǐng)域人才濟(jì)濟(jì)，仍處于領(lǐng)跑地位，但兩次世界大戰(zhàn)，尤其是在第二次世界大戰(zhàn)后，美國代替了歐洲成為了科學(xué)領(lǐng)頭羊。而這對(duì)于歐洲的老牌科學(xué)家們不啻是一種絕對(duì)的刺激。在1953年的第一次國際天文學(xué)年會(huì)（IAU）上，沃爾特·巴德和簡·奧爾特牽頭與與會(huì)天文學(xué)家們商議要組建一個(gè)歐洲人的天文臺(tái)，并且共同簽署了以下決定：這個(gè)天文臺(tái)一定要建在南半球；仿效美國Palomar天文臺(tái)，一定要有一臺(tái)3米口徑的精測(cè)望遠(yuǎn)鏡和一臺(tái)巡天用的施密特望遠(yuǎn)鏡；這個(gè)天文臺(tái)的經(jīng)費(fèi)由歐洲幾個(gè)國家的天文研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合支持(而后逐步演變?yōu)楦骱献鲊?lián)合出資)。
第一屆國際天文年會(huì)的參會(huì)天文學(xué)家。Guillermo Haro，Walter Baade，Otto Heckmann， Jan Oort等均參加了這屆年會(huì)，并簽署了成立歐洲南方天文臺(tái)的協(xié)議。
之所以要選擇將天文臺(tái)建在南半球，一是由于南半球上空（南天）在當(dāng)時(shí)被觀測(cè)得遠(yuǎn)不充分，有著更多有趣的目標(biāo)等待被發(fā)現(xiàn)。而且當(dāng)時(shí)歐洲天文研究以恒星為主，南天更靠近銀心方向，對(duì)于這類研究極有幫助。二是由于歐洲天文學(xué)家早自18世紀(jì)起就在南非開展過各種天文觀測(cè)，對(duì)于南非的條件更為習(xí)慣和適應(yīng)；南非更好的天文氣候及暗夜條件也是歐洲所無法比擬的。故此，最初的臺(tái)址選址工作主要就集中在了非洲大陸的南端。從1955年起，大量的人力物力投入到南非的選址工作當(dāng)中。
在歐洲這邊，更多的麻煩來自于如何在戰(zhàn)后募集足夠多的經(jīng)費(fèi)用于支持天文臺(tái)機(jī)構(gòu)的建設(shè)以及臺(tái)址的勘測(cè)項(xiàng)目。花銷十倍高于預(yù)期的選址工作以及中途英方的退出更是讓組建天文臺(tái)這項(xiàng)事業(yè)雪上加霜。幸運(yùn)的是很多當(dāng)時(shí)參與歐南臺(tái)建設(shè)的各方代表在各自國家的科研政策制定中舉足輕重，這些代表最終以政府的名義聯(lián)合簽署了跨政府間合作的法律文件。1962年10月5日，來自五個(gè)創(chuàng)始國家（比利時(shí)，法國，德國，瑞典和荷蘭）的代表在巴黎簽署公約，歐南臺(tái)自此正式建立，而總部就設(shè)立在位于日內(nèi)瓦的CERN（歐洲核子研究組織）的園區(qū)里。
騎著毛驢去選址。海克曼（Heckmann）和奧爾特（Oort）前往智利勘查托洛洛山（Cerro Tololo）附近候選臺(tái)址。
與此同時(shí)，美國大學(xué)天文聯(lián)盟也在南半球?qū)ふ抑线m的天文臺(tái)址，其中一位參與選址工作的天文學(xué)家于爾根·施托克（Jürgen Stock）根據(jù)他以前在南非觀測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，斷定位于南美安第斯山脈的智利的觀測(cè)條件要比南非好得多。于是他告知了他以前的老師，也是第一任歐南臺(tái)臺(tái)長的?？寺∣tto Heckmann）。這引起了?？寺蜌W南臺(tái)科學(xué)家的興趣：智利的視寧度，夜間溫度變化幅度，晴夜數(shù)等都比南非要好。而晴夜可觀測(cè)小時(shí)總數(shù)甚至超過了南非50%。歐南臺(tái)的建站方向迅速偏向了一個(gè)遠(yuǎn)在天邊的國家——智利。
在地球的另一側(cè)的國家找當(dāng)?shù)卣淮笃亟ㄍh(yuǎn)鏡并不是一件容易事。好在?？寺谶@里遇到了一名在當(dāng)?shù)丶罢畠?nèi)很有影響力的同鄉(xiāng)，幫助他在不到半年的時(shí)間里迅速打通了政府關(guān)系。智利政府與歐南臺(tái)簽署了合作協(xié)議。在合作協(xié)議簽署后的不到一個(gè)月時(shí)間里，歐南臺(tái)在智利安第斯山脈的沙漠里選定了一個(gè)海拔約2400米的山頭，La Silla，作為未來天文臺(tái)的臺(tái)址。第二年（1965年），La Silla山頭上，新天文臺(tái)的工程建設(shè)正式開始。這個(gè)選定臺(tái)址的決策相比起之前在南非所開展的選址工作幾乎就像是蒙上眼睛去投飛鏢。只是，這個(gè)飛鏢還真扎到十環(huán)上了……
位于南美洲南北向最長的國家——智利。右側(cè)是左側(cè)白色陰影區(qū)域的放大圖，可以看到La Silla， Paranal，Chajnantor這三個(gè)臺(tái)站的位置。
隨著La Silla天文臺(tái)位置的選定，一批1米量級(jí)的中小口徑望遠(yuǎn)鏡落戶在此。但第一次IAU 大會(huì)上確定的那臺(tái)3米口徑望遠(yuǎn)鏡卻遲遲未能開始興建，主設(shè)計(jì)師難以捉摸的性格以及第一次加工出現(xiàn)問題的3.6米的主鏡鏡坯都使得這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡開光時(shí)間越來越向后推遲。第二屆歐南臺(tái)臺(tái)長上任，即刻聯(lián)系CERN，請(qǐng)求援手。雖然當(dāng)時(shí)CERN并沒有光學(xué)技術(shù)人才可以支援歐南臺(tái)建設(shè)新望遠(yuǎn)鏡，所幸的是，他們請(qǐng)到了蔡司光學(xué)大家雷蒙德·威爾森（亦稱：瑞·威爾森，Ray Wilson）和丹尼爾·艾納德（Daniel Enard）作為光學(xué)工程師加入歐南臺(tái)。同時(shí)加入的還有一批來自CERN的極富經(jīng)驗(yàn)的工程人員。在這些工程師的幫助下，望遠(yuǎn)鏡，尤其是圓頂?shù)脑O(shè)計(jì)被推倒重來以應(yīng)對(duì)緊迫的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)要求。在他們的幫助下，3.6米望遠(yuǎn)鏡總算于5年后的1976年，這個(gè)預(yù)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)成功首光。3.6米望遠(yuǎn)鏡的成功觀測(cè)也標(biāo)志著歐南臺(tái)實(shí)現(xiàn)了最初建立該機(jī)構(gòu)的目標(biāo)。
3.6米望遠(yuǎn)鏡（精測(cè)）以及1.4米施密特望遠(yuǎn)鏡（巡天）。事實(shí)證明這是一套非常有效的望遠(yuǎn)鏡組合。
La Silla天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡。
但在建設(shè)3.6米望遠(yuǎn)鏡的過程中，瑞·威爾森發(fā)現(xiàn)重達(dá)十余噸的主鏡以及副鏡支撐會(huì)在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)過程中因重力作用使光軸發(fā)生變化。于是在完成3.6米望遠(yuǎn)鏡后的1982年，他發(fā)表了“主動(dòng)光學(xué)”這個(gè)技術(shù)概念，也就是通過測(cè)量成像畸變情況，主動(dòng)對(duì)主鏡面施加反變形作用力抵消重力作用，保證鏡面能夠提供最優(yōu)成像質(zhì)量的技術(shù)。羅特·納特（Lothar Noethe）成功在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)后，威爾森將這項(xiàng)技術(shù)連同當(dāng)時(shí)的很多新技術(shù)一同注入到新技術(shù)望遠(yuǎn)鏡（New Technology Telescope）當(dāng)中。而這項(xiàng)技術(shù)不僅為威爾遜贏得了2010年卡夫利獎(jiǎng)（Kavli Prize），同時(shí)隨后的大望遠(yuǎn)鏡包括我國的LAMOST望遠(yuǎn)鏡都受益于此技術(shù)。
3.6米望遠(yuǎn)鏡圓頂、望遠(yuǎn)鏡以及用于進(jìn)行系外行星探測(cè)的高精度視向速度行星探測(cè)儀（HARPS，High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher）。
La Silla天文臺(tái)，3.6米望遠(yuǎn)鏡、1米施密特望遠(yuǎn)鏡以及新技術(shù)望遠(yuǎn)鏡的到來使得歐洲南方天文臺(tái)在上世紀(jì)80年代幫助歐洲實(shí)測(cè)天文學(xué)家再次具備了能與美國天文學(xué)家一較高下的可能性。在隨后的20年里，Paranal天文臺(tái)以及四臺(tái)8.2米口徑的望遠(yuǎn)鏡的成功建設(shè)更是幫助歐洲天文學(xué)家穩(wěn)步躋身于世界天文領(lǐng)域之巔。2013年開始全面運(yùn)作的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）是世界上造價(jià)最高、規(guī)模最大的亞毫米波天線陣，歐洲南方天文臺(tái)作為其主要建設(shè)運(yùn)行單位，重要性不言而喻。而貌似年紀(jì)已大的3.6米望遠(yuǎn)鏡在新儀器HARPS的加持下，在系外行星搜尋領(lǐng)域頻頻爆出新發(fā)現(xiàn)。
阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列由54座12米口徑天線和12座7米口徑天線組成陣列協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)毫米波至太赫茲（1THz）的觀測(cè)。
回顧過往，歐南臺(tái)的發(fā)展遠(yuǎn)非一路坦蕩，坎坷和機(jī)緣際會(huì)的巧合也時(shí)而左右著這個(gè)天文臺(tái)的命運(yùn)。但無論如何，總有傳奇的人物會(huì)涌現(xiàn)出來，披荊斬棘，成就了它現(xiàn)在的地位?；蛟S這就是它傳奇的原因。
鳥瞰已搬到德國加興（Garching）的歐南臺(tái)總部，下方的紅色頂建筑和其上方的灰褐色頂建筑為總部主樓，右側(cè)黑色圓形建筑為技術(shù)部建筑。左側(cè)方形建筑則是集裝箱搭建的臨時(shí)建筑，此前的自適應(yīng)光學(xué)部就占據(jù)此小樓。
注：以上圖片均來自歐洲南方天文臺(tái)。
