世界首台!AIMS望遠鏡突破太陽磁場測量難題
星空有約|世界首台!AIMS望遠鏡突破太陽磁場測量難題
記者從(cong) 青海冷湖天文觀測基地獲悉,世界首台“用於(yu) 太陽磁場精確測量的中紅外觀測係統”(簡稱AIMS望遠鏡)已實現核心科學目標——將矢量磁場測量精度提高一個(ge) 量級,實現了太陽磁場從(cong) “間接測量”到“直接測量”的跨越。
AIMS望遠鏡是國家自然科學基金委員會(hui) 支持的重大儀(yi) 器專(zhuan) 項(部委推薦)項目,落戶於(yu) 平均海拔約4000米的青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖鎮賽什騰山D平台。
據了解,經過5個(ge) 多月的前期調試觀測,目前望遠鏡技術指標已滿足任務書(shu) 要求,進入驗收準備階段。
中國科學院國家天文台懷柔太陽觀測基地總工程師王東(dong) 光介紹,科學數據分析表明,AIMS望遠鏡首次以優(you) 於(yu) 10高斯量級的精度開展太陽矢量磁場精確測量。
“這意味著AIMS望遠鏡利用超窄帶傅立葉光譜儀(yi) ,在中紅外波段實現了直接測量塞曼裂距得到太陽磁場強度的預期目標,突破了太陽磁場測量百年曆史中的瓶頸問題,實現了太陽磁場從(cong) ‘間接測量’到‘直接測量’的跨越。”王東(dong) 光說,“塞曼裂距與(yu) 波長的平方成正比,在AIMS望遠鏡之前,太陽磁場多在可見光或近紅外波段觀測,由於(yu) 裂距很小,觀測儀(yi) 器很難分辨。AIMS望遠鏡的工作波長為(wei) 12.3微米,在同等磁場強度下,塞曼裂距增加幾百倍,使得‘直接測量’成為(wei) 可能。”
AIMS望遠鏡是國際上第一台專(zhuan) 用於(yu) 中紅外太陽磁場觀測的設備,將揭開太陽在中紅外波段的神秘麵紗。
“通過消除雜散光的光學設計和真空製冷等技術,我們(men) 解決(jue) 了該波段紅外太陽觀測麵臨(lin) 的環境背景噪聲高、探測器性能下降等難題。”中科院國家天文台高級工程師馮(feng) 誌偉(wei) 介紹,紅外成像終端由紅外光學、焦平麵陣列探測器和真空製冷三個(ge) 係統組成,包括探測器芯片在內(nei) 的所有部件均為(wei) 國產(chan) 。該終端係統主要用於(yu) 8至10微米波段太陽單色成像觀測,從(cong) 而研究太陽劇烈爆發過程中的物質和能量轉移機製。
此外,AIMS望遠鏡也實現了中紅外太陽磁場測量相關(guan) 技術和方法的突破,在國內(nei) 首次實現中紅外太陽望遠鏡係統級偏振性能補償(chang) 與(yu) 定標,“望遠係統在中國天文觀測中首次采用離軸光學係統設計,焦麵科學儀(yi) 器除8至10微米的紅外單色像外,還配備了國際領先的高光譜分辨率紅外成像光譜儀(yi) 和偏振測量係統。”王東(dong) 光介紹,AIMS望遠鏡的研製,除了在太陽磁場精確測量方麵起到引領作用外,也可在中紅外這一目前所知不多的波段上尋找新的科學機遇。
據介紹,AIMS望遠鏡旨在通過提供更精確的太陽磁場和中紅外成像、光譜觀測數據,研究太陽磁場活動中磁能的產(chan) 生、積累、觸發和能量釋放機製,研究耀斑等劇烈爆發過程中物質和能量的轉移過程,有望取得突破性的太陽物理研究成果。
策劃:劉心惠
記者:顧玲
編輯:崇大海、朱舜
新華社國內(nei) 部、新華社青海分社聯合製作
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