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

AIMS望遠(yuǎn)鏡是國(guó)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(guò)5個(gè)多月的前期調(diào)試觀測(cè)，目前望遠(yuǎn)鏡技術(shù)指標(biāo)已滿足任務(wù)書(shū)要求，進(jìn)入驗(yàn)收準(zhǔn)備階段。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)懷柔太陽(yáng)觀測(cè)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(kāi)展太陽(yáng)矢量磁場(chǎng)精確測(cè)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(cè)量塞曼裂距得到太陽(yáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的預(yù)期目標(biāo)，突破了太陽(yáng)磁場(chǎng)測(cè)量百年歷史中的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)磁場(chǎng)從‘間接測(cè)量’到‘直接測(cè)量’的跨越?！蓖鯑|光說(shuō)，“塞曼裂距與波長(zhǎng)的平方成正比，在AIMS望遠(yuǎn)鏡之前，太陽(yáng)磁場(chǎng)多在可見(jiàn)光或近紅外波段觀測(cè)，由于裂距很小，觀測(cè)儀器很難分辨。AIMS望遠(yuǎn)鏡的工作波長(zhǎng)為12.3微米，在同等磁場(chǎng)強(qiáng)度下，塞曼裂距增加幾百倍，使得‘直接測(cè)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(guó)際上第一臺(tái)專用于中紅外太陽(yáng)磁場(chǎng)觀測(cè)的設(shè)備，將揭開(kāi)太陽(yáng)在中紅外波段的神秘面紗。

“通過(guò)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(yáng)觀測(cè)面臨的環(huán)境背景噪聲高、探測(cè)器性能下降等難題?！敝锌圃簢?guó)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(cè)器和真空制冷三個(gè)系統(tǒng)組成，包括探測(cè)器芯片在內(nèi)的所有部件均為國(guó)產(chǎn)。該終端系統(tǒng)主要用于8至10微米波段太陽(yáng)單色成像觀測(cè)，從而研究太陽(yáng)劇烈爆發(fā)過(guò)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(yáng)磁場(chǎng)測(cè)量相關(guān)技術(shù)和方法的突破，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)中紅外太陽(yáng)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(guó)天文觀測(cè)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(guó)際領(lǐng)先的高光譜分辨率紅外成像光譜儀和偏振測(cè)量系統(tǒng)?！蓖鯑|光介紹，AIMS望遠(yuǎn)鏡的研制，除了在太陽(yáng)磁場(chǎng)精確測(cè)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(guò)提供更精確的太陽(yáng)磁場(chǎng)和中紅外成像、光譜觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究太陽(yáng)磁場(chǎng)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(guò)程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，有望取得突破性的太陽(yáng)物理研究成果。

（記者 顧玲）