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觀天“利器”!我國新一代太陽望遠鏡來了
更新時間:2025/6/25 10:25:38    來源:新華社CNML文字

  新華社北京6月24日電 題:觀天“利器”!我國新一代太陽望遠鏡來了

  開欄的話:

  科技創新,是推進中國式現代化的必由之路;人民健康,是社會主義現代化的重要標志。新時代新征程,科學之光照亮民族復興之路,健康中國擦亮民生幸福底色。

  新華社即日起開設“科學與健康”欄目,聚焦科技創新前沿成果與健康中國行動要求,以權威視角講述創新故事,以百姓語言解讀民生熱點,以新智新知推動科普宣傳。(開欄的話完)

  新華社記者胡喆、陳席元、薛晨

  太陽是離地球最近、與人類關系最密切的恒星,我們對它熟悉又陌生。

  海拔4700米的四川稻城無名山上,一臺觀天新“利器”將帶來新探索。

  24日,由教育部推薦、國家自然科學基金委員會批準立項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鏡”(WeHoST)正式落戶稻城,預計2026年底完成配套設施建設,開展望遠鏡總裝調試。從“中國天眼”FAST到新一代太陽望遠鏡WeHoST,中國探索宇宙不停步。

      高海拔大口徑:能夠覆蓋整個太陽活動區

  據了解,WeHoST由南京大學聯合中國科學院南京天文光學技術研究所、中國科學院云南天文臺等單位共同研制,是全球最大的軸對稱太陽望遠鏡。

  目前,望遠鏡本體即將建造完畢,觀測臺址選在海拔4700米的四川稻城無名山上,當地擁有優良的大氣寧靜度和太陽觀測條件。

  項目總負責人、南京大學天文與空間科學學院教授丁明德介紹,WeHoST主鏡口徑達2.5米,兼具高分辨率和大視場的優勢,看得清的同時更能看得廣,分辨率較國內外現有的大口徑太陽望遠鏡有所提升的同時,觀測視場也擴大了三到四倍,能夠覆蓋整個太陽活動區。

  丁明德打了個比方,顯微鏡雖然能夠看到細菌,但鏡中視野并不大。“觀察太陽也是如此,目前已有的太陽望遠鏡,雖然能夠清晰觀察到太陽表面小尺度的精細結構,但對研究太陽活動區和太陽爆發活動而言還遠遠不夠。我們必須從更宏觀的視角觀察,才能更全面掌握每一次爆發活動的細節。”

      攜手“羲和號”:“天地協同”提升空間天氣監測預報能力

  我國已經發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星,為何還要建設地面觀測臺站?

  中國科學院院士、南京大學天文與空間科學學院教授方成表示,WeHoST可以觀察太陽大氣不同高度發生的變化,建成后有望在世界上首次完整觀測太陽活動區產生和發展的全過程,將與“羲和號”等太陽觀測體系實現天地協同,進一步增強空間天氣監測預報能力。

  作為太陽表面主要的爆發現象,太陽耀斑、日冕物質拋射和暗條爆發等,每次釋放的能量相當于上百億枚原子彈爆炸,對日地空間環境以及通訊、導航等科技活動產生影響,輕則干擾短波通訊,嚴重情況下還會減少衛星壽命,甚至破壞電網和石油管道。當前,天文學界對于這些爆發現象為何出現、爆發前有何征兆仍不了解。

  “通過發揮WeHoST大視場、高分辨率的觀測能力,結合數據驅動模擬,科學家能夠詳細研究太陽爆發現象,剖析其背后的物理規律,為災害性空間天氣預報提供堅實的理論和觀測基礎。”方成說。

      “防暑降溫”專利:確保設施長期穩定運行

  “研制大型光學太陽望遠鏡,最大的技術難題就是控制太陽照射帶來的熱量。”南京大學天文與空間科學學院高級工程師李臻介紹,被太陽照射時,2.5米主鏡接收到的熱量可達5000瓦,幾秒鐘就可以將1升水從常溫加熱至沸騰。

  擁有這么大的口徑,WeHoST為何能長時間“盯”著太陽看呢?

  專家說,望遠鏡鏡面本身可以反射90%以上的熱量,相當于主鏡真正吸收的熱量在500瓦左右,被反射的4500瓦熱量集中到主鏡的焦點處,后者是一個直徑僅3.5厘米的圓面,還沒有一枚乒乓球大。

  然而,根據熱脹冷縮原理,受熱部位會發生變形,望遠鏡內部也可能產生類似現象,被加熱的空氣形成湍流,這些因素都會干擾觀測精度。按照設計要求,鏡筒與環境的溫差須控制在5攝氏度以內,主鏡、主焦點與環境的溫差須控制在2攝氏度以內。

  為了解決散熱問題,研制單位采用已有的預研成果,在主鏡背部均勻布置200多根氣管,組成陣列,以噴射冷風的方式帶走鏡面吸收的太陽能。主焦點則采用中國科學院南京天文光學技術研究所的專利技術,吸收多余能量后,通過控制制冷液的溫度和流速實現降溫,確保設施長期穩定運行。

      日夜光路切換:太陽望遠鏡也“上夜班”

  太陽望遠鏡,顧名思義,觀察太陽是主業,那它在夜晚就休息了嗎?

  其實不然。李臻告訴記者,WeHoST可以通過平面反光鏡轉折光路,不到10分鐘就能完成日夜光路切換。這點也決定了它與常見的大口徑天文望遠鏡不同,這種快速響應能力有望為我國“時域天文學”帶來新發現。

  “時域天文學”是國際天文學的新興領域,它的研究對象包括超新星、引力波、超大質量黑洞吞噬恒星等快速變化的天體現象。

  “國際上新一代望遠鏡都在加快布局時域天文研究,開發新技術平臺,拓展人類認知邊界。”丁明德表示,WeHoST建成后,將充分發揮我國地理位置的優勢,完善全球時域天文聯網觀測,揭秘更多未知帶來新驚喜。

新聞編輯:楊銘 
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觀天“利器”!我國新一代太陽望遠鏡來了
2025/6/25 10:25:38    來源:新華社CNML文字

  新華社北京6月24日電 題:觀天“利器”!我國新一代太陽望遠鏡來了

  開欄的話:

  科技創新,是推進中國式現代化的必由之路;人民健康,是社會主義現代化的重要標志。新時代新征程,科學之光照亮民族復興之路,健康中國擦亮民生幸福底色。

  新華社即日起開設“科學與健康”欄目,聚焦科技創新前沿成果與健康中國行動要求,以權威視角講述創新故事,以百姓語言解讀民生熱點,以新智新知推動科普宣傳。(開欄的話完)

  新華社記者胡喆、陳席元、薛晨

  太陽是離地球最近、與人類關系最密切的恒星,我們對它熟悉又陌生。

  海拔4700米的四川稻城無名山上,一臺觀天新“利器”將帶來新探索。

  24日,由教育部推薦、國家自然科學基金委員會批準立項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鏡”(WeHoST)正式落戶稻城,預計2026年底完成配套設施建設,開展望遠鏡總裝調試。從“中國天眼”FAST到新一代太陽望遠鏡WeHoST,中國探索宇宙不停步。

      高海拔大口徑:能夠覆蓋整個太陽活動區

  據了解,WeHoST由南京大學聯合中國科學院南京天文光學技術研究所、中國科學院云南天文臺等單位共同研制,是全球最大的軸對稱太陽望遠鏡。

  目前,望遠鏡本體即將建造完畢,觀測臺址選在海拔4700米的四川稻城無名山上,當地擁有優良的大氣寧靜度和太陽觀測條件。

  項目總負責人、南京大學天文與空間科學學院教授丁明德介紹,WeHoST主鏡口徑達2.5米,兼具高分辨率和大視場的優勢,看得清的同時更能看得廣,分辨率較國內外現有的大口徑太陽望遠鏡有所提升的同時,觀測視場也擴大了三到四倍,能夠覆蓋整個太陽活動區。

  丁明德打了個比方,顯微鏡雖然能夠看到細菌,但鏡中視野并不大。“觀察太陽也是如此,目前已有的太陽望遠鏡,雖然能夠清晰觀察到太陽表面小尺度的精細結構,但對研究太陽活動區和太陽爆發活動而言還遠遠不夠。我們必須從更宏觀的視角觀察,才能更全面掌握每一次爆發活動的細節。”

      攜手“羲和號”:“天地協同”提升空間天氣監測預報能力

  我國已經發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星,為何還要建設地面觀測臺站?

  中國科學院院士、南京大學天文與空間科學學院教授方成表示,WeHoST可以觀察太陽大氣不同高度發生的變化,建成后有望在世界上首次完整觀測太陽活動區產生和發展的全過程,將與“羲和號”等太陽觀測體系實現天地協同,進一步增強空間天氣監測預報能力。

  作為太陽表面主要的爆發現象,太陽耀斑、日冕物質拋射和暗條爆發等,每次釋放的能量相當于上百億枚原子彈爆炸,對日地空間環境以及通訊、導航等科技活動產生影響,輕則干擾短波通訊,嚴重情況下還會減少衛星壽命,甚至破壞電網和石油管道。當前,天文學界對于這些爆發現象為何出現、爆發前有何征兆仍不了解。

  “通過發揮WeHoST大視場、高分辨率的觀測能力,結合數據驅動模擬,科學家能夠詳細研究太陽爆發現象,剖析其背后的物理規律,為災害性空間天氣預報提供堅實的理論和觀測基礎。”方成說。

      “防暑降溫”專利:確保設施長期穩定運行

  “研制大型光學太陽望遠鏡,最大的技術難題就是控制太陽照射帶來的熱量。”南京大學天文與空間科學學院高級工程師李臻介紹,被太陽照射時,2.5米主鏡接收到的熱量可達5000瓦,幾秒鐘就可以將1升水從常溫加熱至沸騰。

  擁有這么大的口徑,WeHoST為何能長時間“盯”著太陽看呢?

  專家說,望遠鏡鏡面本身可以反射90%以上的熱量,相當于主鏡真正吸收的熱量在500瓦左右,被反射的4500瓦熱量集中到主鏡的焦點處,后者是一個直徑僅3.5厘米的圓面,還沒有一枚乒乓球大。

  然而,根據熱脹冷縮原理,受熱部位會發生變形,望遠鏡內部也可能產生類似現象,被加熱的空氣形成湍流,這些因素都會干擾觀測精度。按照設計要求,鏡筒與環境的溫差須控制在5攝氏度以內,主鏡、主焦點與環境的溫差須控制在2攝氏度以內。

  為了解決散熱問題,研制單位采用已有的預研成果,在主鏡背部均勻布置200多根氣管,組成陣列,以噴射冷風的方式帶走鏡面吸收的太陽能。主焦點則采用中國科學院南京天文光學技術研究所的專利技術,吸收多余能量后,通過控制制冷液的溫度和流速實現降溫,確保設施長期穩定運行。

      日夜光路切換:太陽望遠鏡也“上夜班”

  太陽望遠鏡,顧名思義,觀察太陽是主業,那它在夜晚就休息了嗎?

  其實不然。李臻告訴記者,WeHoST可以通過平面反光鏡轉折光路,不到10分鐘就能完成日夜光路切換。這點也決定了它與常見的大口徑天文望遠鏡不同,這種快速響應能力有望為我國“時域天文學”帶來新發現。

  “時域天文學”是國際天文學的新興領域,它的研究對象包括超新星、引力波、超大質量黑洞吞噬恒星等快速變化的天體現象。

  “國際上新一代望遠鏡都在加快布局時域天文研究,開發新技術平臺,拓展人類認知邊界。”丁明德表示,WeHoST建成后,將充分發揮我國地理位置的優勢,完善全球時域天文聯網觀測,揭秘更多未知帶來新驚喜。

新聞編輯:楊銘 
 

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