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)及其對行星空間環(huán)境的影響”攀登計劃創(chuàng)新團(tuán)隊夏利東教授課題組，攜手中國科學(xué)院云南天文臺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——“鴻鵠專項”子課題“日冕儀臨近空間搭載實驗”任務(wù)專門研制的地面樣機(jī)。儀器設(shè)計和研制由該?？臻g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)隊合作完成，并與云南天文臺林雋團(tuán)隊及劉煜團(tuán)隊共同完成測試任務(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)計和制造技術(shù)，同時證明了云南天文臺四川稻城無名山臺址具備開展高水平太陽物理觀測的要求。

對于此次成功，山東大學(xué)團(tuán)隊分享了他們的經(jīng)驗。有關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“第一點，對于科研儀器的研制，首先需要考慮足夠多的細(xì)節(jié)。因為一點小失誤可能就會導(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，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)。”

為了填補我國太陽物理研究和太陽活動監(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)隊在威海校區(qū)自行設(shè)計建設(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)檢測實驗室，并以此為平臺，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)，并參與多個衛(wèi)星計劃的建議和載荷預(yù)先研究。(王延斌 杜 猛 孫嘉蔚 樊 簡)

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