人类观测太阳又多了一双“慧眼” 从一台望远镜“看”源头创新
太阳,这颗距离地球最近的恒星,有诸多未解之谜待揭开。近日,全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备(AIMS望远镜)正式启用,人类观测太阳又多了一双“慧眼”。“十五五”规划建议提出,“加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局,提高基础研究投入比重,加大长期稳定支持。”支撑高水平科技自立自强的源头创新,离不开基础研究的突破。AIMS望远镜的建成启用,填补了国际上中红外波段太阳磁场观测的空白,也为后续大型天文设备在高海拔地区的建设提供了重要参考。“从0到1”的探索,打开太阳观测新窗口太阳大气是由磁场主导的巨大等离子体环境,提高太阳磁场观测精度,对太阳物理基础研究、空间天气预报等都有十分重要的意义。中国科学院国家天文台研究员、AIMS项目负责人邓元勇介绍,“可以说,磁场是太阳物理的第一观测量。”过去,对太阳磁场的观测以分辨率为第一追求,对测量精度重视不够,国际上的大口径太阳望远镜测量精度普遍在100高斯量级。随着科学研究不断深入,学界逐渐认识到,太阳上的弱磁场研究同样重要,只重视分辨率远远不够,不光要“看得更清”,还要“量得更准”。“就像拍照片和拍X光片时看到的人体不同,在不同波段观测到的太阳磁场反映的物理过程也不一样。”中国科学院国家天文台研究员、AIMS项目技术负责人王东光说,“AIMS望远镜就是要补上太阳磁场观测在中红外波段缺失的一环。”“我们以精确的磁场测量为突破口,抢占中红外波段太阳磁场观测先机,确保我国在太阳物理前沿观测阵地上的领先地位。”锚定目标抓紧干,邓元勇带领团队进行攻关。将磁场测量精度提升至优于10高斯量级;研制出国际上首台既有超高光谱分辨率,又具有成像功能的中红外傅里叶光谱仪,光谱分辨率指标提升至国内原有水平的156倍……自2015年启动研制以来,AIMS望远镜实现了多项关键技术突破。每一项技术突破的过程,都犹如啃下一块硬骨头。以偏振测量技术为例,团队在可见光波段偏振测量领域已有40余年的技术积累,但是转向中红外波段偏振测量方向,却得从头起步。当时,国际上没有可用的中红外偏振测量装置,甚至连可用红外波片等关键元器件都没有,同样也没有成熟的偏振检测设备和方法。王东光回忆说,“选材料、探索加工工艺、研制检测仪器,都是从零开始。经过不断调研,我们找到了适合红外偏振测量的硒化镉双折射晶体材料,摸索出波片的抛光工艺,研发出了国际上最大口径的硒化镉中红外波片。”“做...
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