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填补国际空白,中国AIMS望远镜建成运行,用于中红外太阳磁场观测

今日快讯 2025年10月18日 20:18 1 admin
填补国际空白,中国AIMS望远镜建成运行,用于中红外太阳磁场观测

信息来源:https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/10/553330.shtm

在青海冷湖赛什腾山海拔4000米的高原上,一台具有里程碑意义的天文观测设备正式投入科学运行,标志着中国在太阳物理观测领域实现了重大突破。作为全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备,AIMS望远镜的成功运行不仅填补了国际太阳磁场观测的重要空白,更代表着中国天文仪器自主创新能力的重要成就。

这台被誉为"用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统"的AIMS望远镜,历经十年研制过程,已于近期通过结题验收并正式转入科学产出阶段。中国科学院国家天文台邓元勇研究员作为课题负责人,在北京举办的研制总结暨未来科学规划研讨会上表示,该望远镜的观测数据将为中国太阳物理前沿研究和空间天气预报提供重要支撑。

AIMS望远镜的核心创新在于其独特的观测方法和技术路径。传统的太阳磁场测量主要依赖可见光波段,但这种方法在精度和稳定性方面存在固有局限。AIMS望远镜通过12.3微米中红外波段观测,利用超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼裂距,将磁场测量精度提升至优于10高斯量级,成功解决了太阳磁场测量百年历史中的一个关键瓶颈问题。

技术突破与自主创新成就

AIMS望远镜项目自2015年启动以来,在多个关键技术领域实现了重要突破。最显著的成就是太阳磁场直接测量方法的革新,这种基于中红外波段的测量技术为太阳物理学研究开辟了全新的观测窗口。

填补国际空白,中国AIMS望远镜建成运行,用于中红外太阳磁场观测

中国科学院国家天文台AIMS望远镜。中国科学院国家天文台 供图

在技术实现方面,AIMS望远镜采用了先进的离轴光学系统设计,确保了观测的高精度和稳定性。更值得关注的是,该望远镜的红外光谱和成像终端、探测器芯片以及真空制冷系统等核心部件均实现了完全国产化,这一成就充分体现了中国在天文仪器制造领域的自主创新能力和技术水平。

技术负责人、中国科学院国家天文台王东光研究员在研讨会上详细回顾了从选题立项到技术攻关的完整研制历程。他特别强调了在调试阶段解决杂散光干扰和探测器稳定性等技术难题的重要经验,这些技术积累为未来类似项目的实施提供了宝贵参考。

AIMS望远镜的另一项重要成就是首次实现了中红外波段太阳光谱和成像的常规观测。在调试及试观测期间,该望远镜已成功获取了多个中红外波段的太阳耀斑数据,为研究太阳剧烈爆发中的物质与能量转移机制、磁能积累与释放过程提供了前所未有的观测数据。

科学价值与应用前景

太阳磁场是理解太阳活动的关键因素,对空间天气预报和地球环境保护具有重要意义。太阳磁场的变化直接影响着太阳耀斑、日冕物质抛射等空间天气事件的发生,这些事件可能对卫星通信、电力系统、航空航天等现代技术设施造成严重影响。

AIMS望远镜的中红外观测能力为太阳物理学研究提供了独特优势。中红外波段对太阳大气层中的特定物理过程更加敏感,能够探测到可见光波段无法观测到的现象。这种观测能力对于理解太阳磁场的三维结构、演化过程以及与太阳活动的关系具有重要价值。

研究团队已经开始规划AIMS望远镜的科学应用方向,包括优化太阳磁场演化的物理图像、推动与国内外太阳物理团队的协作研究等。特别值得关注的是,研究人员正在探讨AIMS望远镜与其他国内外先进设备开展多波段联合观测的协同方案,这种综合观测模式有望进一步揭示太阳磁场的未解之谜。

在空间天气预报应用方面,AIMS望远镜的高精度磁场测量数据将为改进空间天气预报模型提供重要输入。通过对太阳磁场变化的实时监测,科学家能够更准确地预测太阳活动事件的发生时间和强度,从而为相关防护措施的实施提供更充分的时间窗口。

国际合作与未来发展

AIMS望远镜的成功不仅代表着中国在太阳物理观测领域的重要进展,也为国际太阳物理学研究做出了独特贡献。作为全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备,AIMS望远镜填补了国际观测能力的空白,为全球太阳物理学研究提供了新的工具和数据源。

在未来发展规划中,AIMS望远镜团队正在积极推动国际合作,探讨与其他国家的太阳观测设备建立数据共享和联合观测机制。这种国际合作模式不仅能够提高观测效率,还能够通过多设备、多波段的综合观测获得更全面的太阳活动图像。

AIMS望远镜的建设经验也为中国在高海拔地区建设大型天文设备提供了重要参考。青海冷湖地区独特的地理和气候条件为天文观测提供了优良环境,AIMS望远镜的成功运行验证了该地区作为天文观测基地的巨大潜力,为未来更多天文项目在该地区的实施奠定了基础。

研究团队表示,AIMS望远镜从建设阶段正式转入科学产出阶段标志着项目进入了新的发展阶段。随着观测数据的不断积累和分析技术的持续改进,AIMS望远镜有望在太阳物理学、空间物理学和空间天气研究等领域产生一系列重要科学成果,为人类更深入地理解太阳活动规律和保护地球空间环境做出重要贡献。

这项成就不仅展示了中国在天文仪器研发方面的技术实力,更重要的是为全球太阳物理学研究开辟了新的观测维度,推动了整个学科的发展进步。

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