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全球首臺!揭秘精確測量太陽磁場的望遠鏡
更新時間:2025/10/21 9:35:09    來源:新華社CNML文字

  新華社北京10月17日電 題:全球首臺!揭秘精確測量太陽磁場的望遠鏡

  新華社記者胡喆、陳杰

  在青海冷湖海拔4000米的賽什騰山上,一架特殊的望遠鏡正靜靜觀測著太陽。它不像傳統天文望遠鏡在夜間工作,而是在白天“直視”太陽,捕捉著一種肉眼看不見的光——中紅外光。

  近日,國家重大科研儀器研制項目“用于太陽磁場精確測量的中紅外觀測系統”(簡稱AIMS望遠鏡)通過結題驗收,這架全球首臺中紅外波段太陽磁場專用觀測設備實現了哪些突破?未來有何科學潛力與研究前景?

      突破瓶頸:直接測量太陽磁場

  太陽磁場與生活息息相關,強烈的太陽磁場活動會引發太陽耀斑,影響地球的通信導航、電網安全。百年來,科學家們只能通過可見光波段“間接推算”太陽磁場。

  AIMS技術負責人、中國科學院國家天文臺研究員王東光比喻:“以前太陽磁場測量在可見光波段,需要分幾步才能得到,這個過程會帶來很大誤差;AIMS在中紅外波段觀測,可以通過傅立葉光譜儀的太陽光譜直接獲得。”

  王東光介紹,通過12.3微米中紅外波段觀測,利用超窄帶傅立葉光譜儀直接測量塞曼裂距,將磁場測量精度提升至優于10高斯量級,解決了太陽磁場測量百年歷史中的瓶頸問題。此外,AIMS望遠鏡的紅外光譜儀、成像終端及真空制冷系統等全部部件均為國產,體現了我國天文儀器的自主創新能力。

  “這不僅是科研項目的成功,更是我國重大科研儀器研制能力的集中展示。”中國科學院國家天文臺高級工程師馮志偉介紹,試觀測期間,團隊解決了雜散光干擾、探測器穩定性等難題,為后續大型天文設備在高海拔地區的建設提供了重要參考。

      高原堅守:每個數據都來之不易

  在海拔4000米的高原建設如此精密的光學設備,考驗的不僅是科學智慧,更是工程毅力。

  2018年的冬天,當第一批科研人員踏上賽什騰山時,這里還是一片荒原。沒有路,建塔材料全靠直升機吊運;沒有住所,科研人員棲身于集裝箱或簡易木屋;飲用水和食物需要人力背運上山。

  “調試期間,我們常常連續四五天無法下山。”一位團隊成員回憶道,在零下20多攝氏度的嚴寒中,是同伴們的堅守讓荒山煥發生機。

  2022年6月,當望遠鏡光學系統運抵冷湖后,原本在西安測試良好的設備光學質量突然下降。團隊花了兩個多月時間反復排查,最終發現是低溫導致膠體收縮使鏡面變形。設備不得不運回西安改進,這一往返就是大半年。

  更大的挑戰還在后面。傅立葉光譜儀的電信號放大倍率極高,即使在設計和實施中都采取了電磁屏蔽措施,望遠鏡仍對其產生了干擾信號。團隊歷經20余個日夜,通過多層濾波、隔離和嚴格接地,終于在2023年7月15日首次成功接收到太陽光譜。

  “那一刻,所有的疲憊都化為了喜悅。”馮志偉說,這一被團隊稱為“初光”的時刻,標志著中國在中紅外太陽觀測領域實現了新跨越。

      展望未來:讓空間天氣預報更精準

  隨著AIMS望遠鏡正式轉入科學產出階段,帶來的不僅是基礎研究的成果,更有廣闊的應用前景。

  通過對太陽磁場的精確觀測,為揭示太陽劇烈爆發中物質與能量轉移機制、研究磁能積累與釋放提供了新的數據支持。這將大幅提升對太陽劇烈爆發的預測能力,為空間天氣預報提供更精準的科學依據。

  “就像氣象預報一樣,未來人類需要提前數天預測強烈的太陽活動,為衛星運行、電網調度提供預警。對太陽磁場的深入理解是實現精準預報的物理基礎。”AIMS課題負責人、中國科學院國家天文臺研究員鄧元勇表示,AIMS望遠鏡的建成填補了國際中紅外太陽磁場觀測的空白。

  科學史上,每一次觀測技術的突破都帶來對宇宙認知的更新。AIMS望遠鏡的建成和使用,正是科學裝置從探索宇宙奧秘到服務社會的一個縮影。在這架觀測太陽的望遠鏡背后,人們看到的不僅是中國科學事業的進步,更是一代代科研工作者仰望星空、腳踏實地的不懈奮斗。

新聞編輯:楊銘 
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    全球首臺!揭秘精確測量太陽磁場的望遠鏡
    2025/10/21 9:35:09    來源:新華社CNML文字

      新華社北京10月17日電 題:全球首臺!揭秘精確測量太陽磁場的望遠鏡

      新華社記者胡喆、陳杰

      在青海冷湖海拔4000米的賽什騰山上,一架特殊的望遠鏡正靜靜觀測著太陽。它不像傳統天文望遠鏡在夜間工作,而是在白天“直視”太陽,捕捉著一種肉眼看不見的光——中紅外光。

      近日,國家重大科研儀器研制項目“用于太陽磁場精確測量的中紅外觀測系統”(簡稱AIMS望遠鏡)通過結題驗收,這架全球首臺中紅外波段太陽磁場專用觀測設備實現了哪些突破?未來有何科學潛力與研究前景?

          突破瓶頸:直接測量太陽磁場

      太陽磁場與生活息息相關,強烈的太陽磁場活動會引發太陽耀斑,影響地球的通信導航、電網安全。百年來,科學家們只能通過可見光波段“間接推算”太陽磁場。

      AIMS技術負責人、中國科學院國家天文臺研究員王東光比喻:“以前太陽磁場測量在可見光波段,需要分幾步才能得到,這個過程會帶來很大誤差;AIMS在中紅外波段觀測,可以通過傅立葉光譜儀的太陽光譜直接獲得。”

      王東光介紹,通過12.3微米中紅外波段觀測,利用超窄帶傅立葉光譜儀直接測量塞曼裂距,將磁場測量精度提升至優于10高斯量級,解決了太陽磁場測量百年歷史中的瓶頸問題。此外,AIMS望遠鏡的紅外光譜儀、成像終端及真空制冷系統等全部部件均為國產,體現了我國天文儀器的自主創新能力。

      “這不僅是科研項目的成功,更是我國重大科研儀器研制能力的集中展示。”中國科學院國家天文臺高級工程師馮志偉介紹,試觀測期間,團隊解決了雜散光干擾、探測器穩定性等難題,為后續大型天文設備在高海拔地區的建設提供了重要參考。

          高原堅守:每個數據都來之不易

      在海拔4000米的高原建設如此精密的光學設備,考驗的不僅是科學智慧,更是工程毅力。

      2018年的冬天,當第一批科研人員踏上賽什騰山時,這里還是一片荒原。沒有路,建塔材料全靠直升機吊運;沒有住所,科研人員棲身于集裝箱或簡易木屋;飲用水和食物需要人力背運上山。

      “調試期間,我們常常連續四五天無法下山。”一位團隊成員回憶道,在零下20多攝氏度的嚴寒中,是同伴們的堅守讓荒山煥發生機。

      2022年6月,當望遠鏡光學系統運抵冷湖后,原本在西安測試良好的設備光學質量突然下降。團隊花了兩個多月時間反復排查,最終發現是低溫導致膠體收縮使鏡面變形。設備不得不運回西安改進,這一往返就是大半年。

      更大的挑戰還在后面。傅立葉光譜儀的電信號放大倍率極高,即使在設計和實施中都采取了電磁屏蔽措施,望遠鏡仍對其產生了干擾信號。團隊歷經20余個日夜,通過多層濾波、隔離和嚴格接地,終于在2023年7月15日首次成功接收到太陽光譜。

      “那一刻,所有的疲憊都化為了喜悅。”馮志偉說,這一被團隊稱為“初光”的時刻,標志著中國在中紅外太陽觀測領域實現了新跨越。

          展望未來:讓空間天氣預報更精準

      隨著AIMS望遠鏡正式轉入科學產出階段,帶來的不僅是基礎研究的成果,更有廣闊的應用前景。

      通過對太陽磁場的精確觀測,為揭示太陽劇烈爆發中物質與能量轉移機制、研究磁能積累與釋放提供了新的數據支持。這將大幅提升對太陽劇烈爆發的預測能力,為空間天氣預報提供更精準的科學依據。

      “就像氣象預報一樣,未來人類需要提前數天預測強烈的太陽活動,為衛星運行、電網調度提供預警。對太陽磁場的深入理解是實現精準預報的物理基礎。”AIMS課題負責人、中國科學院國家天文臺研究員鄧元勇表示,AIMS望遠鏡的建成填補了國際中紅外太陽磁場觀測的空白。

      科學史上,每一次觀測技術的突破都帶來對宇宙認知的更新。AIMS望遠鏡的建成和使用,正是科學裝置從探索宇宙奧秘到服務社會的一個縮影。在這架觀測太陽的望遠鏡背后,人們看到的不僅是中國科學事業的進步,更是一代代科研工作者仰望星空、腳踏實地的不懈奮斗。

    新聞編輯:楊銘 
     

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