中國“光學(xué)搖籃”如何助“夸父”逐日？
發(fā)布時間：2023-02-08 1057人看過
中國“夸父一號”衛(wèi)星首批太陽觀測科學(xué)圖像近日發(fā)布。中科院長春光機所14日召開新聞發(fā)布會詳解萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡(LST)如何助力“夸父一號”衛(wèi)星成功在太空逐日。
“夸父一號”是中國綜合性太陽探測衛(wèi)星，搭載著全日面矢量磁像儀(FMG)、太陽硬X射線成像儀(HXI)和萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡(LST)三大載荷，承擔(dān)著觀測太陽磁場、耀斑和日冕物質(zhì)拋射(CME)的任務(wù)，也即“一磁兩暴”。
中科院長春光機所是新中國在光學(xué)領(lǐng)域建立的第一個研究所，有“光學(xué)搖籃”之稱。LST正是由中科院長春光機所牽頭，聯(lián)合紫金山天文臺和西安光機所成功研制的。
中科院長春光機所副所長張學(xué)軍介紹，LST將為“兩暴”研究提供重要科學(xué)數(shù)據(jù)，特別是日冕物質(zhì)拋射的形成和近日面的傳播，探索它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和物理機制。
LST又由太陽日面成像儀(SDI)、太陽白光望遠(yuǎn)鏡(WST)和太陽日冕儀(SCI)三個子載荷組成，SCI可同時在121.6nm和700nm兩個波段對日冕做高分辨率成像觀測，監(jiān)測1.1至2.5個太陽半徑之間日冕變化；SDI和WST可在121.6nm和360nm兩個波段，對太陽做高精度全日面成像，觀測耀斑和日珥等結(jié)構(gòu)變化，觀測太陽黑子的分布和演化過程。
中科院長春光機所研究員、LST主任設(shè)計師陳波介紹，SDI自開機以來已觀測到多次耀斑爆發(fā)、日珥形成與爆發(fā)過程，與歐美聯(lián)合研制的極紫外成像儀(EUI)拍到的太陽局部121.6nm圖像比較，具有視場大的優(yōu)勢，視場范圍1.2太陽半徑，覆蓋全日面，約是EUI視場的四倍。
中科院長春光機所研究員、LST副主任設(shè)計師宋克非介紹，WST拍攝到了中國第一幅空間360nm全日面圖像，在720km的太陽同步軌道上，它將全天候、長時間、連續(xù)地監(jiān)測太陽變化，為太陽黑子研究和監(jiān)測太陽白光耀斑爆發(fā)提供重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。
LST何以在太空有亮眼表現(xiàn)？陳波表示，這主要依靠三大技術(shù)突破。一是消除雜光干擾技術(shù)，二是高精度穩(wěn)像能力，三是121.6nm輻射定標(biāo)技術(shù)。
白光太陽望遠(yuǎn)鏡拍攝到的360nm全日面圖像，圖像中的太陽黑子是太陽光球表面出現(xiàn)的暗區(qū)域。(資料圖) 中科院長春光機所供圖
“通常講，要想拍到精細(xì)結(jié)構(gòu)圖像，視場范圍就小些。為了能在較大的視場范圍拍到精細(xì)的圖像，我們解決了萊曼阿爾法波段超光滑表面加工、鍍膜、裝調(diào)和大面陣探測器等技術(shù)難題，研制出SDI。”陳波說。
對于下一步工作，陳波介紹，近期，要將LST三個子載荷之一的太陽日冕儀(SCI)開機投入工作，然后力爭觀測到更多太陽活動的細(xì)節(jié)，并且與全球科學(xué)家共享數(shù)據(jù)，以更好開展科學(xué)研究。
“夸父逐日”是一則中國古代神話故事，反映了古代先民探索、征服大自然的強烈愿望和頑強意志。千年之后，中國科學(xué)家讓神話故事照進(jìn)了現(xiàn)實。“衛(wèi)星在天上飛，我們的心在地上追。”中科院長春光機所LST項目主管周軍說，這是一種幸福。
