在浩瀚宇宙中,太陽作為地球最近的恒星伴侶,既熟悉又神秘。近日,一項旨在深化人類對太陽認(rèn)知的重大科研項目在四川稻城海拔4700米的高山上邁出關(guān)鍵步伐。
6月24日,由國家自然科學(xué)基金委員會批準(zhǔn)、教育部推薦的國家重大科研儀器研制項目——“2.5米大視場高分辨率太陽望遠(yuǎn)鏡”(簡稱WeHoST)正式宣告落戶稻城。預(yù)計至2026年底,該項目的配套設(shè)施將建設(shè)完畢,并啟動望遠(yuǎn)鏡的總裝與調(diào)試工作。從“中國天眼”FAST到WeHoST,中國探索宇宙的腳步從未停歇。
WeHoST由南京大學(xué)攜手中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、中國科學(xué)院云南天文臺等機構(gòu)共同打造,是全球最大的軸對稱太陽望遠(yuǎn)鏡。其觀測臺址位于四川稻城的一座無名山上,這里的大氣寧靜度和太陽觀測條件得天獨厚。望遠(yuǎn)鏡本體即將建造完成,其主鏡口徑達(dá)2.5米,集高分辨率與大視場優(yōu)勢于一身,視野范圍較現(xiàn)有大口徑太陽望遠(yuǎn)鏡擴大了三到四倍,足以覆蓋整個太陽活動區(qū)。
南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授丁明德形象地比喻道:“就像顯微鏡能看清細(xì)菌,但視野有限一樣,現(xiàn)有的太陽望遠(yuǎn)鏡雖能清晰觀測到太陽表面的精細(xì)結(jié)構(gòu),但對于研究太陽活動區(qū)和爆發(fā)活動則顯得力不從心。WeHoST則能從更宏觀的角度觀察,幫助我們更全面地掌握每一次太陽爆發(fā)活動的細(xì)節(jié)。”
WeHoST的建成,將與我國的“羲和號”太陽探測衛(wèi)星形成天地協(xié)同,極大提升空間天氣的監(jiān)測與預(yù)報能力。中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授方成指出,WeHoST能觀測太陽大氣不同高度層的變化,有望首次完整記錄太陽活動區(qū)從產(chǎn)生到發(fā)展的全過程。這對于研究太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)現(xiàn)象,以及提高災(zāi)害性空間天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性具有重要意義。
面對太陽照射帶來的高熱量挑戰(zhàn),WeHoST采用了創(chuàng)新的散熱技術(shù)。盡管2.5米主鏡在太陽照射下接收的熱量高達(dá)5000瓦,足以在幾秒內(nèi)將1升水加熱至沸騰,但望遠(yuǎn)鏡鏡面能反射90%以上的熱量,并通過精密的散熱系統(tǒng)控制剩余熱量的影響。主鏡背部均勻布置了200多根氣管,以噴射冷風(fēng)的方式帶走熱量,而主焦點則采用專利技術(shù),通過調(diào)節(jié)制冷液的溫度和流速,確保望遠(yuǎn)鏡設(shè)施長期穩(wěn)定運行。
WeHoST不僅限于觀測太陽,其快速響應(yīng)的日夜光路切換能力,使其也能在夜晚進(jìn)行觀測,為我國的“時域天文學(xué)”研究帶來新機遇。時域天文學(xué)專注于研究快速變化的天體現(xiàn)象,如超新星、引力波等。WeHoST的加入,將進(jìn)一步完善全球時域天文聯(lián)網(wǎng)觀測,拓展人類對宇宙的認(rèn)知邊界。