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世界首臺!AIMS望遠鏡突破太陽磁場測量難題
記者從青海冷湖天文觀測基地獲悉,世界首臺“用于太陽磁場精確測量的中紅外觀測系統(tǒng)”(簡稱AIMS望遠鏡)已實現(xiàn)核心科學目標——將矢量磁場測量精度提高一個量級,實現(xiàn)了太陽磁場從“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支持的重大儀器專項(部委推薦)項目,落戶于平均海拔約4000米的青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖鎮(zhèn)賽什騰山D平臺。
據了解,經過5個多月的前期調試觀測,目前望遠鏡技術指標已滿足任務書要求,進入驗收準備階段。
中國科學院國家天文臺懷柔太陽觀測基地總工程師王東光介紹,科學數據分析表明,AIMS望遠鏡首次以優(yōu)于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,在中紅外波段實現(xiàn)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歷史中的瓶頸問題,實現(xiàn)了太陽磁場從‘間接測量’到‘直接測量’的跨越?!蓖鯑|光說,“塞曼裂距與波長的平方成正比,在AIMS望遠鏡之前,太陽磁場多在可見光或近紅外波段觀測,由于裂距很小,觀測儀器很難分辨。AIMS望遠鏡的工作波長為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’成為可能。”
這是2023年4月8日拍攝的AIMS主體結構。新華社記者 顧玲 攝
AIMS望遠鏡是國際上第一臺專用于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面紗。
“通過消除雜散光的光學設計和真空制冷等技術,我們解決了該波段紅外太陽觀測面臨的環(huán)境背景噪聲高、探測器性能下降等難題?!敝锌圃簢姨煳呐_高級工程師馮志偉介紹,紅外成像終端由紅外光學、焦平面陣列探測器和真空制冷三個系統(tǒng)組成,包括探測器芯片在內的所有部件均為國產。該終端系統(tǒng)主要用于8至10微米波段太陽單色成像觀測,從而研究太陽劇烈爆發(fā)過程中的物質和能量轉移機制。
此外,AIMS望遠鏡也實現(xiàn)了中紅外太陽磁場測量相關技術和方法的突破,在國內首次實現(xiàn)中紅外太陽望遠鏡系統(tǒng)級偏振性能補償與定標,“望遠系統(tǒng)在中國天文觀測中首次采用離軸光學系統(tǒng)設計,焦面科學儀器除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和偏振測量系統(tǒng)?!蓖鯑|光介紹,AIMS望遠鏡的研制,除了在太陽磁場精確測量方面起到引領作用外,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。
AIMS望遠鏡科研團隊成員正在觀看電腦屏幕顯示出分裂的光譜。
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生、積累、觸發(fā)和能量釋放機制,研究耀斑等劇烈爆發(fā)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。
(記者 顧玲)
- 原標題:世界首臺!AIMS望遠鏡突破太陽磁場測量難題
- 責任編輯: 范維 
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