自主研制日冕儀四川稻城成功獲得K冕白光圖像

3月17日，記者從山東大學(xué)相關(guān)部門了解到，該校“太陽爆發(fā)及其對(duì)行星空間環(huán)境的影響”攀登計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)夏利東教授課題組，攜手中國科學(xué)院云南天文臺(tái)利用我國自主研制的50mm白光日冕儀在四川稻城成功觀測到太陽白光日冕圖像。這是我國首次在國內(nèi)觀測址點(diǎn)獲得K冕白光圖像。

日冕，太陽大氣的最外層結(jié)構(gòu)，根據(jù)其光學(xué)輻射來源，分為K冕、E冕和F冕三類。其中，K冕為自由電子散射光球的光而形成，E冕為日冕氣體離子本身發(fā)射譜線的光，F(xiàn)冕則為行星際塵埃粒子散射的太陽光球的光。日冕物質(zhì)非常稀薄，其K冕白光亮度僅為太陽盤面亮度的百萬分之一左右。由于太陽直射光和地球大氣散射信號(hào)的干擾，在地面上觀測太陽K冕非常困難。

早在2018年10月，山東大學(xué)、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所和云南天文臺(tái)三家單位就曾聯(lián)合，利用自主研制的成像光譜日冕儀樣機(jī)首次觀測到太陽E冕圖像。

而本次觀測所使用的日冕儀是山東大學(xué)受中國科學(xué)院云南天文臺(tái)委托，為其承擔(dān)的中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)——“鴻鵠專項(xiàng)”子課題“日冕儀臨近空間搭載實(shí)驗(yàn)”任務(wù)專門研制的地面樣機(jī)。儀器設(shè)計(jì)和研制由該校空間科學(xué)研究院夏利東教授領(lǐng)導(dǎo)的太陽大氣物理與探測課題組，與中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所張紅鑫團(tuán)隊(duì)合作完成，并與云南天文臺(tái)林雋團(tuán)隊(duì)及劉煜團(tuán)隊(duì)共同完成測試任務(wù)。該日冕儀的成功研制，表明了我國已經(jīng)掌握了地基白光日冕儀的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，同時(shí)證明了云南天文臺(tái)四川稻城無名山臺(tái)址具備開展高水平太陽物理觀測的要求。

對(duì)于此次成功，山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)分享了他們的經(jīng)驗(yàn)。有關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“第一點(diǎn)，對(duì)于科研儀器的研制，首先需要考慮足夠多的細(xì)節(jié)。因?yàn)橐稽c(diǎn)小失誤可能就會(huì)導(dǎo)致最終失敗。之后就是不斷遇到困難，不斷解決困難。另一方面，科研合作非常重要，我們的成功是多方努力的結(jié)果，各方優(yōu)勢互補(bǔ)，團(tuán)結(jié)一致，才能共同把我國日冕儀及檢測技術(shù)不斷往前推進(jìn)。”

為了填補(bǔ)我國太陽物理研究和太陽活動(dòng)監(jiān)測亟須的日冕光學(xué)觀測技術(shù)的空白，夏利東教授課題組與中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所的同事們開展了十余年的聯(lián)合研究，不斷推進(jìn)著我國日冕儀及其檢測技術(shù)的進(jìn)步。為了解決日冕儀苛刻的雜散光抑制問題，山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)在威海校區(qū)自行設(shè)計(jì)建設(shè)了國內(nèi)唯一一家具有國際先進(jìn)水平的日冕儀裝調(diào)檢測實(shí)驗(yàn)室，并以此為平臺(tái)，形成了多種類型的地基和天基日冕儀的研發(fā)能力。到目前為止，他們主持承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金委國家重大科研儀器研制項(xiàng)目“大視場白光擴(kuò)展日冕儀”和國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“子午工程二期”“光譜成像日冕儀”等重要研制任務(wù)，并參與多個(gè)衛(wèi)星計(jì)劃的建議和載荷預(yù)先研究。(王延斌 杜 猛 孫嘉蔚 樊 簡)

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