在浩瀚的宇宙中,太陽作為地球最近的恒星,始終是人類探索的焦點(diǎn)。近日,一項(xiàng)關(guān)于太陽觀測的重大科研項(xiàng)目在四川稻城的高山上取得了突破性進(jìn)展。
位于海拔4700米的稻城無名之巔,一臺全新的太陽望遠(yuǎn)鏡正在緊鑼密鼓地籌備中。這臺名為“2.5米大視場高分辨率太陽望遠(yuǎn)鏡”(WeHoST)的科研儀器,由國家自然科學(xué)基金委員會批準(zhǔn)立項(xiàng),教育部推薦,南京大學(xué)攜手中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、云南天文臺等單位共同研制。預(yù)計(jì)將于2026年底完成配套設(shè)施建設(shè),并開展望遠(yuǎn)鏡的總裝調(diào)試工作。
WeHoST堪稱全球最大的軸對稱太陽望遠(yuǎn)鏡,其主鏡口徑達(dá)到了2.5米,兼具高分辨率與大視場的雙重優(yōu)勢。據(jù)項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授丁明德介紹,這臺望遠(yuǎn)鏡的分辨率相較于國內(nèi)外現(xiàn)有的大口徑太陽望遠(yuǎn)鏡有所提升,同時觀測視場擴(kuò)大了三到四倍,能夠全面覆蓋整個太陽活動區(qū)。這意味著科學(xué)家們將能夠從更宏觀的視角觀察太陽,更深入地了解太陽活動的細(xì)節(jié)。
丁明德教授用顯微鏡觀察細(xì)菌的例子來類比,指出雖然現(xiàn)有的太陽望遠(yuǎn)鏡能夠清晰觀察到太陽表面的小尺度精細(xì)結(jié)構(gòu),但對于研究太陽活動區(qū)和爆發(fā)活動而言仍顯不足。WeHoST的出現(xiàn),將填補(bǔ)這一空白,為科學(xué)家們提供更全面的觀測數(shù)據(jù)。
WeHoST還將與我國的首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號”實(shí)現(xiàn)天地協(xié)同觀測。中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授方成表示,WeHoST能夠觀察太陽大氣不同高度發(fā)生的變化,有望在世界上首次完整觀測太陽活動區(qū)產(chǎn)生和發(fā)展的全過程。這將進(jìn)一步增強(qiáng)我國空間天氣的監(jiān)測預(yù)報(bào)能力,為應(yīng)對太陽爆發(fā)現(xiàn)象對日地空間環(huán)境以及通訊、導(dǎo)航等科技活動的影響提供有力支持。
然而,研制大型光學(xué)太陽望遠(yuǎn)鏡并非易事。南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院高級工程師李臻介紹,被太陽照射時,WeHoST的2.5米主鏡接收到的熱量可達(dá)5000瓦,幾秒鐘內(nèi)就能將1升水加熱至沸騰。為了確保望遠(yuǎn)鏡的長期穩(wěn)定運(yùn)行,研制單位采用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。例如,在主鏡背部均勻布置了200多根氣管,以噴射冷風(fēng)的方式帶走鏡面吸收的熱量;同時,在主焦點(diǎn)處采用了專利技術(shù),通過控制制冷液的溫度和流速實(shí)現(xiàn)降溫。
WeHoST還具備日夜光路切換的能力。這意味著它不僅能夠在白天觀測太陽,還能在夜晚進(jìn)行其他天文觀測。這一快速響應(yīng)能力有望為我國“時域天文學(xué)”領(lǐng)域帶來新發(fā)現(xiàn)。丁明德教授表示,WeHoST建成后,將充分發(fā)揮我國地理位置的優(yōu)勢,完善全球時域天文聯(lián)網(wǎng)觀測,為人類探索未知宇宙提供更多線索。
隨著WeHoST的建成投入使用,我國太陽觀測研究將進(jìn)入一個新的階段。這臺觀天“利器”將為科學(xué)家們提供更全面、更深入的觀測數(shù)據(jù),助力人類探索宇宙的奧秘。