【儀表網 儀表研發】中國科學院光電技術研究所研究員饒長輝帶領的太陽高分辨力成像技術研究團隊研制成功1.8米太陽望遠鏡，于2019年12月10日成功實現首光，獲取到太陽大氣光球層和色球層高分辨力圖像。這是我國首套2米級太陽望遠鏡，也是在美國4米太陽望遠鏡DKIST正式運行之前，上已經建成的大口徑太陽望遠鏡。
 

　　太陽是距離地球近的一顆恒星，太陽的“心情”好壞直接影響人類活動，尤其是太陽大型爆發活動會向日地及地球空間拋射電磁輻射和粒子輻射，給電離層、磁層甚至大氣層帶來劇烈擾動，影響地面通信及電力供應等。因此，對太陽活動及其空間環境影響進行監測和研究始終是世界各國的關注重點方向之一。
 

　　日冕是太陽周圍一圈薄薄的、暗弱的外層大氣，它的結構復雜，只有在日全食發生的短暫時間內，才能欣賞到，因為天空的光總是從四面八方散射或漫射到望遠鏡內。 1930年第一架由法國天文學家李奧研制的日冕儀誕生了，這種儀器能夠有效地遮掉太陽，散射光極小，因此可以在太陽光普照的任何日子里，成功地拍攝日冕照片。從此以后，世界觀測日冕的活動逐漸興起。
 

　　上一直致力于建立兩米級以及更大口徑太陽望遠鏡。目前上已建成的2米級太陽望遠鏡主要有美國1.6米太陽望遠鏡GST和德國1.5米太陽望遠鏡GREGOR。美國4米太陽望遠鏡DKIST尚未正式運行，歐洲4米太陽望遠鏡EST已開始設計研制。
 

　　在國家自然科學基金等多渠道支持下，研究團隊開展了光熱效應、低對比度擴展目標波前探測等一系列基礎理論研究，突破了大口徑太陽望遠鏡主鏡熱控技術、強湍流條件下實時波前探測技術、大視場太陽自適應光學校正技術等關鍵技術，成功研制1.8米高分辨力太陽望遠鏡。該望遠鏡配備了451單元高階太陽自適應光學系統、地表層自適應光學系統(GLAO)、太陽多波段高分辨力成像系統。在首光觀測中，采用太陽表面米粒結構低對比度擴展目標作為信標并利用GLAO系統成功地實現對地表層大氣波前擾動的實時校正，獲取到太陽大氣光球層G-band(430.5nm)和TiO(705nm)兩個波段以及太陽色球層Ha(656.3nm)的高分辨力成像觀測結果。
 

　　日冕儀只是太陽望遠鏡的一種，20世紀以來，由于實際觀測的需要，出現了各種太陽望遠鏡，如色球望遠鏡、太陽塔、組合太陽望遠鏡和真空太陽望遠鏡等。
 

　　太陽塔又名塔式望遠鏡，是太陽物理觀測的基本工具。外形是塔式建筑，通常高20米以上，塔的頂部安裝定天鏡，它將入射的太陽光線垂直向下反射，進入成像光學系統和附屬儀器。太陽塔通常建為雙層結構，除頂部有定天鏡外，中間安置太陽望遠鏡成像光學元件，在塔底或地下豎井內設置大型太陽攝譜儀和其他附屬儀器。
 

　　真空太陽望遠鏡是將全部成像光學元件都放在真空筒中，這種望遠鏡可以消除儀器內部氣流對成像的有害影響。著名的真空太陽望遠鏡在美國薩克拉門托峰天文臺。它的外形是41米高的露天錐塔，頂部是真空密封轉臺。太陽光射入直徑75厘米的玻璃密封窗后，被構成地平系統的兩塊直徑110厘米的平面鏡反射到直徑0.6米、焦距46米的成像鏡上，返回的光線經斜平面鏡，穿過密封的出射窗進入附屬儀器。真空筒重250噸，可以轉動。這臺儀器安裝在寧靜度很高的高山上的，能夠觀測非常小的太陽表面和低層大氣的組織結構，分辨率相當于辨認出距離96千米處一塊汽車牌照的能力。
 

　　當前第25太陽活動周已經到來，隨著太陽活動的日益頻繁，空間天氣事件將愈加嚴重。未來該太陽望遠鏡還將配備太陽多層共軛自適應光學(MCAO)系統、太陽活動區高分辨力磁場和速度場探測系統等，以獲取更全面的太陽活動監測數據，為太陽活動的發生、發展、演化提供更精確更詳實的觀測數據，為太陽物理研究和空間天氣預報業務提供十分重要的數據支撐。
 

　　資料來源：百科、光電技術研究所