北半球的冬天，正是南极的夏天——科学考察的最佳季节。就在刚刚过去的南极之夏，由中国科学院紫金山天文台牵头，中科院理化技术研究所等单位参与的中国南极科学考察太赫兹实验顺利完成。其中包括南极内陆太赫兹天文试观测和通信收发等实验。2023年3月，科考队员乘坐极地考察船离开南极中山站，返航回国。 

　　中国南极昆仑站所在的冰穹A是独一无二的地面太赫兹天文观测优良台址，也是具有重要战略意义的科学考察地。中国第39次南极科学考察队于2022年10月先后随“雪龙2”号和“雪龙”号极地考察船从上海出发赴南极，并在时隔三年后再次派遣内陆队赴昆仑站、泰山站考察。紫金山天文台科研人员参加了此次南极内陆科学考察，携带一套我国自主研发的南极太赫兹探测实验系统。其中，中科院空间功热转换技术重点实验室（理化所）研制的低温制冷机为太赫兹超导接收机工作提供必需的低温环境（-265℃），是该实验系统关键核心设备之一。 

　　在科学考察期间，科研人员分别在昆仑站和泰山站开展了太赫兹天文试观测和通信收发演示实验，首次实现我国自主研制太赫兹探测设备在南极内陆极端环境下的成功运行，并精确测定冰穹A地区0.5THz观测窗口大气透过率，进一步完善了前期太赫兹天文台址测量结果，对未来南极内陆太赫兹天文观测具有指导意义。本次实验还首次实现南极内陆地区公里级0.5THz频段太赫兹信号收发实验，为今后在南极深入开展下一代通信技术研究和实验验证奠定了基础。 

　　为了给超导太赫兹器件提供所需温度条件，中科院空间功热转换技术重点实验室基于空间制冷技术的深厚积累，为本次科学考察研制了适用于南极环境的8K温区高频脉冲管制冷机。该制冷机按照空间级要求设计，并考虑了南极科考的特殊要求，因此经受住了长途海运和南极极端环境的考验。整个科学考察期间，制冷机工作稳定，有力地保障了太赫兹探测实验系统的可靠运行。该制冷机是我国目前温度最低的长寿命空间级脉冲管制冷机。此次科学考察也是我国高频脉冲管制冷机首次成功应用于南极，国外亦未见类似工作报道。这种制冷温度低、体积重量和功耗小、工作寿命长、环境适应性强、免维护的先进制冷机在南极的成功应用，为我国未来南极内陆太赫兹天文观测以及南极深入开展下一代通信技术研究提供了重要技术保障。 

　　本次实验由中科院紫金山天文台和中国极地研究中心联合组织实施。实验设备由中科院紫金山天文台牵头，中国科学院理化技术研究所、中国电科集团54所、中国工程物理研究院和上海师范大学“史生才院士工作站”联合研制。相关工作得到国家自然科学基金委和中国科学院的支持，以及中国第39次南极科学考察内陆队的通力协作。 

科考队员紫金山天文台任远研究员及太赫兹实验设备在南极昆仑站

“雪龙”号极地科考船启程赴南极科考