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云南天文臺獲得日冕儀關鍵技術的重大突破
2018-10-29  |  作者:  |  【  】 【打印】 【關閉

  10月22日,一架70mm口徑的日冕儀樣機在麗江日冕站成功地獲得了日冕圖像。這是我國在自主研發日冕儀方面首次獲得的歷史性突破,標志著我國已經掌握了日冕儀的關鍵技術,為未來順利實施大日冕儀項目鋪平了道路。 

  日冕是太陽最外層非常稀薄的大氣,是太陽活動的場所之一,是空間環境監測的重要目標。然而,微弱的日冕輻射被淹沒在強烈的太陽輻射和大氣雜射光之中,地面上通常只能在日全食期間看到日冕,常規的太陽活動研究和空間天氣監測需要專門的日冕儀來進行觀測。我國學者每年在相關領域發表大量有影響力的研究論文,但是都依賴于國外開放的數據,根本原因是我國幾十年來在日冕儀研制及日冕儀臺址方面處于空白的狀態。隨著我國逐漸變成科技強國,對空間環境監測和預報的需求已變得越來越強烈,大型日冕儀的建設也越來越緊迫。 

  但日冕儀的研制非常困難,需要克服百萬量級的噪聲信號(即雜散光),并且對觀測地點(臺址)要求很高。中國科學院云南天文臺多年來一直在日冕儀人才引進、隊伍建設、技術攻關、高海拔日冕儀臺址選址方面積極謀劃,力圖獨立自主發展我國的日冕儀、篩選出優良的觀測臺址。 

  云南天文臺多年的臺址監測結果表明,大香格里拉高海拔地區是我國大氣質量最好的地區。優秀的視寧度、高潔凈度與高透明度能夠保障為稀薄的日冕大氣提供最佳觀測條件。2013年,云南天文臺從日本引進了一架小口徑日冕儀。2017年,云南天文臺中日合作日冕觀測站在麗江高美古正式揭牌,建成了我國首個日冕儀實驗基地。與此同時,多家兄弟單位積極開展了各具有特色的日冕儀研制工作。麗江日冕站為集中這些隊伍的各自優勢提供了最佳實驗場所。在國內多家兄弟單位通力合作之下,經過無數次失敗,經過不斷調試檢測、技術改進,終于獲得突破。 

  云南天文臺為這一關鍵技術的突破做出了重大貢獻,合作伙伴來自山東大學威海分校的夏利東團隊、中科院長春光機所的張紅鑫團隊。這一成績來之不易,既體現了不同團隊的團結拼搏精神,又體現了云南天文臺長期致力于西部天文發展的毅力。 

  該項工作獲得了國家自然科學基金委重點項目與面上項目的直接支持(1153300911503084)。 

 

  

  圖一:外圈綠色為日冕儀樣機獲得的數據樣本,內部黃色為太陽動力學空間衛星(SDO)全日面數據。

  兩個樣本數據的日冕結構清晰對應,但形態各異,揭示出不同的溫度結構。

  

  圖二:麗江高美古日冕儀實驗基地 

 
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