来自七所大学的19名研究人员正在南极洲组装SPIDER——这是一项由六台望远镜组成的实验装置，它们将安装在氦气球上，被带到地球表面以上约36公里处。
其中一位研究人员是多伦多大学天文学与天体物理学博士生贾米尔·谢里夫（Jamil Shariff）。
“这项实验旨在进一步了解宇宙最初时刻发生了什么，也就是大爆炸后短至极微小一瞬间的情况，”他从麦克默多站通过电子邮件写道。
“SPIDER通过观测宇宙诞生时炽热状态遗留下来的光的起伏来实现这一目标。这种原初之光呈现为遍布整个天空的微光，被称为宇宙微波背景辐射。”
SPIDER预计将于12月中旬至下旬发射。（请参阅 谢里夫拍摄的体验照片集 。）
“把望远镜升到这个高度，是为了让它们高于地球大气层的大部分，”谢里夫说。“大气本身发出的微光往往会部分遮蔽我们试图观测的早期宇宙之光，因此把望远镜升到大气层上方是有利的。”
（右图：低温恒温器——一个盛有液氦的大型容器，可将望远镜冷却至仅高于绝对零度0.3度的温度。）
“这也是我们费力把实验装置放到气球上的原因之一，而不是只使用地面望远镜进行观测；其他项目也在使用地面望远镜。”
虽然宇宙微波背景（CMB）呈现为遍布整个天空的微光，但人眼无法看见它。“这是来自光谱另一部分的光，称为微波光，”谢里夫说。“我们看不见它，但SPIDER的专用相机能够探测到它。”
谢里夫于10月27日抵达麦克默多站，与他同行的还有多伦多大学的五位同事：巴特·内特菲尔德（Barth Netterfield）教授，以及博士生史蒂文·本顿（Steven Benton）、娜塔莉·甘迪洛（Natalie Gandilo）、约翰·哈特利（John Hartley）和伊万·帕迪利亚（Ivan Padilla）。SPIDER团队的大多数成员将留在南极洲，直到1月上旬至中旬，具体取决于实验何时能够发射。
“即使发射之后，我们也必须持续监控实验装置，并偶尔向它发送指令，”谢里夫说。“因此，我们停留的时间也取决于气球绕这片大陆飞行需要多久。”
谢里夫的博士论文研究SPIDER项目，这趟旅程是他六年来设计、制造并测试这项实验各个部分工作的成果。
“我们来到这里是为了发射望远镜，并让它观测CMB约20天，以便取得所需的科学数据。我们终于快要实现我一直为之努力的最终目标了。”
谢里夫说，现在南极洲正值夏季，气温与多伦多的冬季相近。
“随着季节推进，天气会更加暖和，气温将接近零度，直到海冰开始融化并裂解。”
他说，团队很幸运，遇上了许多阳光充足、晴朗明亮、风平浪静的日子；不过，恶劣天气导致首批前往冰原部署SPIDER的科学家在新西兰基督城延误了整整一周。
“南极洲的天气变化很快。恶劣天气可能突然袭来，让人猝不及防。最糟糕时，能见度会降到接近零，或者风力过大，飞机因此无法降落。”
由于身处南纬78度的极端纬度，夏季还有个有趣的副作用：太阳永不落下。
“我们一直处于白昼之中，这需要一段时间适应。冬季则是永夜，天气也极其寒冷；我很庆幸我们不用在那种条件下来这里。”
尽管南极夏季气温相对温和，科学家仍会获配名为极寒天气（ECW）装备的服装。关键装备是一件大型亮红色羽绒保暖探险派克大衣，来自加拿大鹅（Canada Goose）公司；这家公司由多伦多大学校友丹尼·里斯（Dani Reese）转型发展。
即使天气暖和到研究人员不必穿上他们称为“大红”的外套，在麦克默多站与数公里外的“LDB”（长时飞行气球设施）之间往返时，他们仍必须随身携带ECW装备，以防车辆抛锚，或天气恶化导致他们被困。（上方右图：帕迪利亚和甘迪洛。）
“麦克默多站拥有许多美国小镇才有的设施，包括体育馆、健身室、邮局、图书馆、礼拜堂、两家酒吧、一家供应葡萄酒的咖啡馆、餐厅等，”谢里夫说。“户外休闲方面，麦克默多站内或附近有不少很棒的徒步路线，也有一些较远的路线。我们的住宿基本上是宿舍房间，配有Wi-Fi，但带宽有限；整个站点的带宽相当于北美一个大型家庭所拥有的带宽。”
“虽然有些科学家（如地质学家等）确实会在非常偏远的野外营地度过一段时间，那里几乎没有舒适设施，但我们并非如此。在麦克默多站，我们有暖气、电力和自来水，我甚至可以淋浴，但为了节约用水，每两天才能洗一次。”
目前，谢里夫的工作需要相当多的动手操作。
“现阶段我们正忙着组装SPIDER，所以我花很多时间用工具把部件用螺栓固定在一起、钻孔、焊接并布置电子线路、铺设电缆等，”他说。“之后，等整个有效载荷组装完毕，进入更多测试阶段时，工作重点就会转向软件——编写和修复飞行期间控制望远镜的代码错误——以及在计算机工作站上监控各项情况。”
谢里夫从小就对天文学和天体物理学着迷，本科时在英属哥伦比亚大学（UBC）工程物理项目学习应用科学。
“在天文学仪器实验室参加了几次暑期实习后，我意识到自己想进入天文学更偏技术的一面，成为开发实际硬件、推动新科学发现的人之一。这样我就能从事自己一直感兴趣的科学研究，同时也能发挥工程技能。
“在我获多伦多大学天文学研究生院录取时，我已经很清楚自己想加入巴特·内特菲尔德教授的实验室，因为他确实在制造气球搭载望远镜。我就是这样踏上这段精彩冒险之旅的！”
本文与 多伦多大学新闻部 合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
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作者：贾米尔·谢里夫是多伦多大学天文学与天体物理学博士生。
图片：图中展示了每个望远镜组件内部磁屏蔽装置的特写。图片由 Spider
