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記者從青海冷湖天文觀測基地獲悉，世界首臺(tái)“用于太陽磁場精確測量的中紅外觀測系統(tǒng)”（簡稱AIMS望遠(yuǎn)鏡）已實(shí)現(xiàn)核心科學(xué)目標(biāo)——將矢量磁場測量精度提高一個(gè)量級(jí)，實(shí)現(xiàn)了太陽磁場從“間接測量”到“直接測量”的跨越。

AIMS望遠(yuǎn)鏡是國家自然科學(xué)基金委員會(huì)支持的重大儀器專項(xiàng)（部委推薦）項(xiàng)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(tái)。

據(jù)了解，經(jīng)過5個(gè)多月的前期調(diào)試觀測，目前望遠(yuǎn)鏡技術(shù)指標(biāo)已滿足任務(wù)書要求，進(jìn)入驗(yàn)收準(zhǔn)備階段。

中國科學(xué)院國家天文臺(tái)懷柔太陽觀測基地總工程師王東光介紹，科學(xué)數(shù)據(jù)分析表明，AIMS望遠(yuǎn)鏡首次以優(yōu)于10高斯量級(jí)的精度開展太陽矢量磁場精確測量。

“這意味著AIMS望遠(yuǎn)鏡利用超窄帶傅立葉光譜儀，在中紅外波段實(shí)現(xiàn)了直接測量塞曼裂距得到太陽磁場強(qiáng)度的預(yù)期目標(biāo)，突破了太陽磁場測量百年歷史中的瓶頸問題，實(shí)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(yuǎn)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(yuǎn)鏡的工作波長為12.3微米，在同等磁場強(qiáng)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(jié)構(gòu)。新華社記者 顧玲 攝

AIMS望遠(yuǎn)鏡是國際上第一臺(tái)專用于中紅外太陽磁場觀測的設(shè)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(xué)設(shè)計(jì)和真空制冷等技術(shù)，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。”中科院國家天文臺(tái)高級(jí)工程師馮志偉介紹，紅外成像終端由紅外光學(xué)、焦平面陣列探測器和真空制冷三個(gè)系統(tǒng)組成，包括探測器芯片在內(nèi)的所有部件均為國產(chǎn)。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(zhì)和能量轉(zhuǎn)移機(jī)制。

此外，AIMS望遠(yuǎn)鏡也實(shí)現(xiàn)了中紅外太陽磁場測量相關(guān)技術(shù)和方法的突破，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)中紅外太陽望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)級(jí)偏振性能補(bǔ)償與定標(biāo)，“望遠(yuǎn)系統(tǒng)在中國天文觀測中首次采用離軸光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，焦面科學(xué)儀器除8至10微米的紅外單色像外，還配備了國際領(lǐng)先的高光譜分辨率紅外成像光譜儀和偏振測量系統(tǒng)。”王東光介紹，AIMS望遠(yuǎn)鏡的研制，除了在太陽磁場精確測量方面起到引領(lǐng)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(xué)機(jī)遇。

AIMS望遠(yuǎn)鏡科研團(tuán)隊(duì)成員正在觀看電腦屏幕顯示出分裂的光譜。

據(jù)介紹，AIMS望遠(yuǎn)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(shù)據(jù)，研究太陽磁場活動(dòng)中磁能的產(chǎn)生、積累、觸發(fā)和能量釋放機(jī)制，研究耀斑等劇烈爆發(fā)過程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移過程，有望取得突破性的太陽物理研究成果。

（記者 顧玲）