中國“光學搖籃”如何助“夸父”逐日？
發布時間：2023-02-08 1320人看過
中國“夸父一號”衛星首批太陽觀測科學圖像近日發布。中科院長春光機所14日召開新聞發布會詳解萊曼阿爾法太陽望遠鏡(LST)如何助力“夸父一號”衛星成功在太空逐日。
“夸父一號”是中國綜合性太陽探測衛星，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鏡(LST)三大載荷，承擔著觀測太陽磁場、耀斑和日冕物質拋射(CME)的任務，也即“一磁兩暴”。
中科院長春光機所是新中國在光學領域建立的第一個研究所，有“光學搖籃”之稱。LST正是由中科院長春光機所牽頭，聯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軍介紹，LST將為“兩暴”研究提供重要科學數據，特別是日冕物質拋射的形成和近日面的傳播，探索它們之間的內在聯系和物理機制。
LST又由太陽日面成像儀(SDI)、太陽白光望遠鏡(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構變化，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主任設計師陳波介紹，SDI自開機以來已觀測到多次耀斑爆發、日珥形成與爆發過程，與歐美聯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、連續地監測太陽變化，為太陽黑子研究和監測太陽白光耀斑爆發提供重要的科學數據。
LST何以在太空有亮眼表現？陳波表示，這主要依靠三大技術突破。一是消除雜光干擾技術，二是高精度穩像能力，三是121.6nm輻射定標技術。
白光太陽望遠鏡拍攝到的360nm全日面圖像，圖像中的太陽黑子是太陽光球表面出現的暗區域。(資料圖) 中科院長春光機所供圖
“通常講，要想拍到精細結構圖像，視場范圍就小些。為了能在較大的視場范圍拍到精細的圖像，我們解決了萊曼阿爾法波段超光滑表面加工、鍍膜、裝調和大面陣探測器等技術難題，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節，并且與全球科學家共享數據，以更好開展科學研究。
“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，中國科學家讓神話故事照進了現實。“衛星在天上飛，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。
