國立中央大學鹿林天文台基本資料

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、前言:

國立中央大學位於桃園縣中壢市郊,天文研究所成立於民國81年,現有師生職員等共計約50人,因應教學研究需求,原在中央大學校區建有國內最大之24吋天文望遠鏡,但因中壢市區日益繁榮,使得天空光害日趨嚴重,而空氣中污染嚴重,也會對望遠鏡產生不良影響,因此乃積極尋求可代替原有望遠鏡功能的改進方案,有鑑於至國外使用天文台成本昂貴且曠日費時,並為推展國內天文研究風氣,乃於國內進行天文台的選址評估,歷經多年的長期視相、氣候、大氣穩定度等條件觀察研究後,於玉山國家公園旁的鹿林前山展開天文台的興建工作,並於民國88年1月13日正式完工驗收啟用;內設本所自製76公分口徑望遠鏡(SLT),則於89年秋季開始進行觀測任務。民國91年增建控制中心,內設向德國購置之一米望遠鏡(LOT),同年冬季開始觀測,執行科學研究及教學任務。

二、基本資料:

  1. 名稱:鹿林天文台 
  2. 地理位置:鹿林前山位於嘉義及南投交界處,臨近玉山國家公園處
    經度: 120d 52' 25" E ( = +120.87361d )
    緯度:   23d 28' 07" N ( =  +23.46861d )
    高度:海拔 2,862 m
  3. 現有觀測建築群:
    • 鹿林SLT天文台(地址:嘉義縣阿里山鄉中山村自忠78號)
    • 鹿林天文台控制中心(地址:南投縣信義鄉神木村九鄰鹿林1號)
    • TAOS望遠鏡遮罩4座
    • LELIS遮罩一座
  4. 啟用日期:88年1月13日
  5. 現有設備:
    • 1m(40吋)Cassegrain望遠鏡(LOT)
    • 40cm (16吋)RC望遠鏡(slt)
    • TAOS 50cm自動望遠鏡4部
  6. 交通路線(中央大學至鹿林天文台):
  • 請事先詢問道路維護單位道路之通阻狀況,以免受阻 
    -台21線[水里]/信義新中橫監工站 049-2702033, 049-702437
    -台18線/阿里山觸口監工站 05-2592426)
  • 由中山高速公路接中二高,續行至名間交流道後,往台16線經集集、水里接台21線(新中橫公路)抵玉山國家公園塔塔加遊客中心,續行約 1公里至上東埔停車場,沿公路左側道路至警察小隊,持通行證登記,通行後沿道路前進,至大鐵衫右轉,續行約15分鐘抵達鹿林山莊三叉口, 走中線到底可抵達登山步道口,請將車輛停放此處,攜帶所須用品,沿步道攀升,行走約半小時(600公尺)即可抵達天文台(全程約 4小時)。
  • 中山高速公路直行至嘉義,由水上系統交流道接台78線快速道路往東至第二高速公路,往北至中埔交流道接台18號省道(阿里山公路),經阿里山至遊客中心,餘同上(全程約 5小時)。
  • 步行:(無車輛通行證)
    台18線阿里山-塔塔加里程93.8K處[鹿林山口]階梯步道向上登->鹿林山莊->沿玉山林道行走約600公尺,可抵達登山步道口。沿步道攀升,行走約半小時即可抵達天文台(全程約 1小時)


(摘自 http://www.ysnp.gov.tw/ )

 

三、軟硬體經費說明:

  工作名稱 經費來源 施工期間 內容
鹿林前山臨時觀測站興建 中央大學及國科會天文台選址計畫 79∼81年 整地及臨時測站興建與設備購置
台灣光學望遠鏡發展計劃 國科會 82∼83年 設備採購
鹿林前山天文台興建

國家太空計劃室教學天文台遷建專案計劃

86∼88年 整地及天文台建築與望遠鏡設置
天文台內部設備案 中央大學 88年 內部辦公與生活用具添購
TAOS基樁設置 中央大學 88年 TAOS遮罩用水泥基樁三座
921震災損害復建 中央大學 89年 地震損害復原及設施改進
舊觀測站修建 中央大學 89年 舊觀測站整修
電力、飲水及污水管線設置 教育部追求卓越專案計畫 89年 天文台生活用管線設置
玉山林道及步道改善 教育部追求卓越專案計畫 89∼90年 步道枕木鋪設及林道路面整修
天文台控制中心興建

中央大學及教育部追求卓越專案計畫

90∼91年 控制中心建築及水電、景觀工程
十一 TON及TAOS4基礎工程 教育部追求卓越專案計畫 90年 設立TON及TAOS4基礎工程
十二 機電及生活改善案 教育部追求卓越專案計畫 91年 配合市電供應變更部分機電設計
十三 天文台周邊防火工程 教育部追求卓越專案計畫 91年 清除周邊地被植物防止森林火災

四、天文台人力及資源等現況:

本所目前對鹿林天文台相關人力資源共有專職管理人4名,與向國科會所申請相關計劃中的博士後研究員、碩士級兼任助理數名,分別負責觀測計劃審核、觀測時程排定、科學課題安排、機械與光學性能調整與儀器裝配、山區生活物資補給,以及相關單位間的協調申請等作業,並安排碩士研究生依個人研究方向,於鹿林天文台進行各項課題的研究觀測。另本所尚有編制內技士一名,協助天文台之土木建設等作業;而本所現正執行教育部追求卓越專案中『宇宙學與粒子天文物理學』的分項計劃五『國內天文研究大環境軟硬體系統之建立』,亦聘有工程助理及天文台駐守人員協助工程建設與發展管理事宜。

鹿林前山山區現有建築群,除SLT天文台外,尚有控制中心、發電機房、電力機房、LELIS觀測圓頂、原舊觀測站建材搭建之倉庫及中美掩星計劃之望遠鏡遮罩三座。外圍尚有其他設施,包括電瓶充電用太陽能板一組、五頓儲水塔三座、兩噸儲水塔四座、流動廁所一座、供水用之架高一噸水塔一座以及太陽能真空熱水設備一組。山區另有林務局廢棄之瞭望台一座和中央氣象局的氣象資料中繼站,以及為工程需求所架設的吊運索道。目前隨著各個計劃進行,各類儀器、器材等正陸續進駐當中。

天文台目前雖已接有水電供應所需,但仍以原屋頂集水系統收集雨水儲存備用,電力供應則由台電經本校自設電路提供。由於山區氣溫甚低,觀測人員應攜帶足夠之保暖衣物;鹿林山區目前已完成初步的網路設備,可透過微波通訊連接網路,網路的監視系統亦已上線工作(http://video1.lulin.ncu.edu.tw/),可即時傳回山區的影像,瞭解山區現況,但語音連絡方式仍僅能以中華電信或台灣大哥大行動電話與山下連絡,因此觀測人員須注意攜帶連絡工具,以備有緊急狀況時可立即連絡校內人員,天文台亦備有行動電話(0910-267184)提供公務使用。天文台現已設有不少機具,除有六部大小各型發電機可供停電時備用外,並有發電機儲油槽兩座共可儲油約500公升,存糧約8日份等,以備不時之需。

本所向德國APM公司採購口徑1m之望遠鏡(LOT),已配合控制中心的興建安裝在鹿林前山,在今(91)年冬季上線觀測,在LOT上線後,SLT將轉型定位為自動化的遠距教學觀測儀器,提供國內各大學或高中天文教學申請使用(遠距操作)。

五、科學觀測任務:

目前鹿林天文台的主要研究設備有向德國購置之一米望遠鏡的LOT、76公分口徑的SLT以及由中央大學、中央研究院和美國勞倫斯利物摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory; LLNL)所合作在台灣執行的中美掩星觀測計劃(Taiwan-American Occultation Survey, TAOS)建置的50公分口徑自動望遠鏡,分別擔負下列任務:

  1. LOT(Lulin One-meter Telescope):
    一米望遠鏡係由教育部追求卓越計畫經費向德國APM望遠鏡公司採購,安裝於鹿林前山新建之控制中心內設置的圓頂,92年1月正式開始上線觀測,將取代SLT成為最主要的科學研究設施,進行各項觀測計畫及國際合作的聯合觀測任務。

  2. SLT(Super-Light Telescope):
    SLT望遠鏡是為替代本所原位於校區內的教學研究用24吋望遠鏡所製造,本所位於科一館天文台的教學及研究用24吋望遠鏡,因離中壢市區過於接近,深受市區光害、落塵與大氣影響,已無法擔負研究及教學任務,而原擬新建於科四館頂樓的天文台,因受國家太空計劃室設立地面接收站影響,無法進行研究工作,本所乃向太空計劃室爭取遷建經費,並獲太空計劃室同意補助費用,開始興建鹿林前山天文台,同時著手進行研製76公分望遠鏡系統。

    天文台及望遠鏡均裝設完成;由於整個望遠鏡軟硬體系統均完全由國內設計開發,雖然使用方便性不及國外商業化軟體,但主要功能大致完備,因此自88年底開始,已經開始利用SLT執行觀測計劃,截至91年10月為止,已進行過的觀測課題包含了激變星(Cataclysmic Variables,CVs)、掩星觀測(Planet-transit)、RR Lyrae變星辨識與標準星的觀測等,在一米望遠鏡上線之後,未來將朝自動化遠距觀測轉型為教學望遠鏡,及一米望遠鏡的輔助研究設備。

  3. TAOS:
    TAOS是我國與美國的多個天文合作案中,第一個在台灣執行的天文研究計劃,計劃目的希望利用掩星的消光效果來尋找古柏帶中的小星體,這是世界上第一個嘗試以此種方法進行搜尋的計劃,因此深受國際矚目,如能藉此方式找到古柏帶(Kuilper Belt)中的物體,可說是觀測技術上的一大突破。

    由於TAOS計劃需要不同的地點的望遠鏡進行資料比對驗證,現已在鹿林前山設置三部望遠鏡及遮罩所需水泥基樁,而遮罩也已經完成,將分別運送上山組裝,目前第一部已經在山上組裝完成;TAOS所使用的望遠鏡是50公分的超短焦系統,由國外廠商製作,第一部望遠鏡已運回國內,並於90年3月中運送至鹿林前山遮罩中安裝完成,現正進行軟硬體的整合測試,後續兩部望遠鏡也將於91年陸續回國設置、測試。在所有望遠鏡都運回後,將展開三部望遠鏡的整合測試,預計在92年1月正式開始進行觀測。

六、未來發展計劃:

  1. 天文台設施部分:

    目前天文台蒙台電公司、玉山國家公園管理處等單位大力協助下,已備有水電等基本生活設施,亦設有多座水塔儲存雨水備用,通往天文台的道路經過整修後,林道已可通行車輛,而登山的步道也都整修為枕木步道,人員的通行已相當安全。鑑於天文台的永續經營規劃,日後人員的長期駐站勢在必行,雖然已完成道路的整修,但因坡度甚大,人力背負量有限,使得天文台的補給仍然相當困難,擬開始針對未來的運輸進行規劃工作,希望解決困擾已久整補運輸問題。

    鑑於通訊對鹿林天文台的重要性,經本所積極進行通訊設施的規劃與建立,已完成初步的通訊系統,以微波傳送方式滿足現階段所需的網路支援,利用由鹿林天文台經對高岳車站(祝山地區),轉接至香林國中,並租用中華電信ADSL線路,透過嘉義縣教育網路中心進入學術網路,此部分已於89年12月完工,使鹿林天文台已具有初步的網路傳輸,可供觀測人員搜尋所需之網路資源以及進行資料的即時傳送作業,利用此一線路,也設立了天文台周邊的網路監視系統,提供即時影像,保持天文台的安全及縮短狀況反應時間。

    長期通訊設施的設置必須考量將來鹿林前山整體發展的需求,因此在本所所提之追求卓越專案計劃中編列了長期通訊設施所需費用,尋求與玉管處及民間通訊業者合作,除了能提供學術使用外,同時並能改善山區的通訊品質,其目的即在配合未來通訊需求的成長,以期能在進行科學觀測時,能將所需資料即時傳回中壢中央大學校區、中央研究院以及與本校有合作關係的國外單位。

    國內目前因為環境的關係,天文教學無法讓學生有良好的觀測機會及器材,且市區光害嚴重而前往山區卻又路途遙遠,使得天文學習沒有實地演練的機會,由於預期網路的快速成長與頻寬的提昇,因此本所也將往遠距觀測的方向規劃,在獲得教育部專案及校方經費挹注後,增建完成之鹿林天文台控制中心,除增設一米望遠鏡外,亦作為將來遠距觀測的控制平台,預計讓SLT達到遠距觀測的目標,提供一個可在校觀測的據點。

  2. 科學觀測計劃:

    目前鹿林天文台主要發展的計劃有LOT、SLT及TAOS等三項計劃。LOT已經建置完成,目前正進行最後調整工作,未來將成為最主要的研究用觀測器材,接替SLT的科學觀測任務,主要的研究課題將著重在變星、恆星、太陽系內物體(彗星與小行星)以及X-射源的時間變化等觀測;SLT則將轉為科學及教學任務並重之器材,除分擔一米望遠鏡的科學任務外,預計未來朝向遠距觀測發展,擔負教學任務;而TAOS目前還在建置的階段,未來將持續進行三年以上;另外其他預定要進駐的觀測計劃尚包括將以觀測Gamma Ray Burst為主的GRAB、清華大學的太陽觀測團隊、成功大學紅色精靈計劃與中山大學大氣暉光研究計劃等。

  3. 其他:

    由於鹿林前山視野廣闊良好,且位於玉山國家公園旁,附近即為生態保育區,在南邊更已成立野生動物保護區,為協助玉山國家公園管理處及國家公園警察隊,本所亦協助在山區設立通訊中繼站,提供公務及緊急通訊使用;未來也擬利用天文台的監視系統,兼顧即時瞭望功能,協助林務局防止森林火災,以期能在進行科學研究之餘,同時協助山區動植物生態保育,善盡社會責任。

七、現行管理辦法與相關規定:

  1. 觀測管理辦法(概述):
    目前天文台僅對本校學生及相關合作單位開放申請觀測,欲前往觀測人員請提出觀測站使用申請及觀測計劃書,送交本所審查。如需使用本所觀測儀器或其他需求,請在送交觀測申請時一併提出器材使用申請書等;審查通過後,將依觀測計劃內容分配觀測時間及收費,本所則視情況安排支援人力,及代為申請入山與車輛通行許可等作業。

  2. 參觀管理辦法:
    鹿林天文台是一研究用天文台,因此本所並不對外開放參觀,僅對山區之計劃相關研究人員開放,並統一由本所安排入山及參觀事宜。唯為配合玉山國家公園及塔塔加遊客中心推廣天文之需求,本所將配合玉管處相關活動,在不影響觀測之前提下,不定期對參加玉管處活動之民眾開放參觀。

  3. 鹿林天文台生活規範:(略)

  4. 鹿林天文台緊急事故處理辦法(略)

八、籌建過程大事記:

86年
7/16 於玉管處簡報鹿林前山興建天文台案
7/28 水土保持技師會勘鹿林前山
7/29 玉管處辦理鹿林前山會勘,確定縣界。會勘結果,係屬嘉義縣行政區域內,並於國家公園範圍外;依規定需向嘉義縣政府申請核發建照及水土保持計畫等
8/18 經行政院太空計畫室籌備處審查通過中央大學鹿林前山天文台興建計畫
8/21 公開遴選較具山區建築設計經驗之建築師
9/03 校方決議由吳德揚建築師及童秉紳水土保持技師參與天文台建造設計
9/20 與建築師及水土保持技師完成執行設計合約
11/07 進行地質鑽探
11/19 水土保持計畫送審(完成)
12/15 經嘉義林區管理處核准本案土地使用權同意書
12/22 本案建照送審
87年
1/02 至玉管處做第二次簡報
1/02 建照審核獲准(87)年嘉建局管執字第00001號
1/26∼2/02 年假
2/25 與玉管處及學校營繕組、保管組至鹿林前山天文台新建現址會勘
3/23 於校內營繕組會議室召開比價事宜(由三村營造公司承包)
4/01 與學校營繕組及建築師﹐承包商至玉管處召開施工說明會
5/06 鹿林前山天文台開工典禮
6/18 採樣鋼筋送至嘉義技術學院測試
6/27∼6/30 天文台基礎地樑灌漿
7/04∼7/07 天文台1FL(地坪)灌漿
7/15 圓頂施工及測試(於嘉義)
7/26 八角頂平台灌漿
7/29 八角頂基座灌漿,混凝土試體測試,圓頂吊重馬達配置
8/11 吊運鋼架、圓頂基座材料,圓頂材料搬運,控制室骨架搭設施工現場討論太陽能面板架設方位及電瓶室線路問題
8/25 圓頂基座輪按裝,柱粉刷屋四周及隔間砌磚
9/07 八角圓頂框架組立完成
11/16∼11/18 獅子座流星雨觀測
11/26 西峰、鹿林、塔山無線電測試
88年
1/13 營繕組,會計室天文台工程總驗收
1/25∼1/27 天文台望遠鏡吊運、組裝、開始測試
2/15∼2/20 年假
3/10 與台電嘉義營運處至天文台進行路線會勘
3/18 至玉管處作電力地下化及天文合作案簡報
3/25 與嘉義林區管理處、台大至配電場所會勘
4/12∼4/16 TAOS 計劃 至八通關、北峰、西峰會勘
4/22 與玉管處、林務局嘉義林區管理處神木工作站、台電嘉義營運處、中華電信南投營運處、召開電力(信)共構事項
5/08 望遠鏡測試
5/19 與台電至配電場所擋土牆現地會勘
6/16 擋土牆初驗
6/24 後續工程驗收
7/04∼7/06 主鏡氣墊測試,塔山微波通訊測試
7/21∼7/24 內部網路佈線,吊運機櫃,塔山微波通訊測試
9/07∼9/09 主鏡光軸調校
9/17∼9/19 通訊測試完成,光軸調校
9/21 集集大地震
9/30∼10/01 震災受損狀況勘查
10/18∼10/19 鹿林電力系統檢查與土建第二次勘察
10/22 嘉義大地震
11/02 TAOS基樁工程施工
11/16∼11/18 獅子座流星雨觀測活動
12/02∼12/09 訪問教授呂克華進行觀測
12/13 教育部追求卓越計劃通過
12/16∼12/18 復建案及通訊等探勘工作
89年
1/12∼1/15 更換赤經齒輪、加裝主鏡中心支撐及改良側面支撐、裝設蓄電池太陽能充電系統,並進行觀測
1/13∼1/16 TAOS 1號遮罩吊運裝設完畢
2/04∼2/09 年假
2/09∼2/13 RR Lyrae觀測計劃
3/22∼3/25 TAOS一號望遠鏡組裝
5/11∼5/14 SLT裝設重力預力及追蹤系統修正
6/09 TAOS一號望遠鏡驗收
6/19 Don Kurtz前往鹿林前山天文台觀測
7/18∼7/21 通訊尋址會勘
8/01∼8/03 通訊測試
8/16 對高岳車站通訊中繼站會勘(林務局)
8/28 至玉管處進行通訊品質改善會議及水電道路簡報
8/29∼8/30 通訊測試
9/15 電力工程開標(由振澤公司得標)
9/16∼9/18 SLT裝設Finder完成
10/04∼10/07 公共電視前往鹿林前山天文台進行拍攝工作及921工程驗收
10/17 水電工程現場協調會
10/13∼10/15 望遠鏡控制系統搬遷完成
10/23 控制中心第二次籌建會議
10/23∼10/24 變星觀測(CVs)
11/15 地質鑽探完工驗收、水土保持計劃送南投縣政府審核
11/16∼11/19 支援玉管處與國家公園有約活動及CV觀測
11/17 道路改善工程開標決標
11/23∼11/27 CV觀測
11/29∼12/02 通訊系統更換及複驗
12/04∼12/06 地質鑽探初驗
12/22∼12/26 觀測RR Lyrae、協助玉管處與國家公園有約
12/27 鹿林前山控制中心第三次籌備會議
12/29 台電安裝電表,正式供電至責任界點
90年
1/03∼1/08 IAU國際天文聯合會議(墾丁)
1/31∼2/02 控制中心地質鑽探複驗,總務長、院長及所長視察追求卓越工程
2/14∼2/18 成功大學使用SLT觀測RR Lyrae
2/19∼3/05 SDSS RR Lyrae Identify觀測期
3/02 第二次通訊會議
3/16∼4/03 SDSS RR Lyrae Identify觀測期
4/19∼4/28 SDSS RR Lyrae Identify觀測期
5/01 至玉管處進行控制中心建照申請簡報
5/10 防火線及停機坪現場會勘
5/12∼5/26 SDSS RR Lyrae Identify觀測期
5/19 香林國中網路更換至ADSL線路
5/21 天文台生活機能改善工程設計規劃開標
8/26∼8/29 天文台伺服主機安裝
9/26 控制中心土木建築開標完成(甲南營造公司得標)
10/23 控制中心水電工程開標完成(錦耀公司得標)
10/22∼10/25 TANet通訊會議
10/25∼10/27 國科會計畫前往拍攝鹿林前山天文台及TAOS計劃
11/17∼11/19 2001年獅子座流星雨觀測
12/05 道路改善工程驗收完成
12/05∼12/08 網路監控安裝完成(video1.lulin.ncu.edu.tw),清洗SLT主鏡及調整光軸
91年
1/04 軌道車設置及通訊基地尋址會勘
1/18 鹿林天文台控制中心開工典禮、通訊基地會勘
2/21 GRAB及TAOS4基樁工程完成
4/10∼4/20 TAOS Team裝設望遠鏡I/O Box
5/24 控制中心工程變更事宜協調會議(於中大)
5/30∼6/02 望遠鏡廠商來台勘查望遠鏡運送事宜
7/05∼7/08 一米望遠鏡於德國進行廠驗
7/19 一米望遠鏡自德國起運來台
8/20 一米望遠鏡貨櫃運抵台灣
8/19∼8/28 一米望遠鏡組裝工具吊運及天車組立
9/03 一米望遠鏡抵達天文台
9/04∼9/10 一米望遠鏡組裝測試、光學調校
9/18 南投縣消防隊現場審驗控制中心消防設施
9/19 TAOS 3號遮罩吊運、一米望遠鏡吊運及本體驗收
9/25 玉管處召開園區通訊品質改善會議

 


更新日期:2006-02-06