[数码相机]AIMS望远镜正式投用[1P] [复制链接]

AIMS望远镜

国家重大科研仪器研制项目“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”（以下简称“AIMS望远镜”）日前通过结题验收。该成果不仅填补了中红外太阳磁场观测的国际空白，也为后续大型天文设备在高海拔地区的建设提供了重要参考。
  AIMS望远镜建于青海冷湖赛什腾山，海拔约4000米。在17日举办的AIMS望远镜研制总结暨未来科学规划研讨会上，AIMS课题负责人、中国科学院国家天文台研究员邓元勇介绍，AIMS望远镜是全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备，自2015年启动研制以来，实现了多项关键技术突破。例如，太阳磁场直接测量方法获得突破，通过12.3微米中红外波段观测，利用超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼裂距，将磁场测量精度提升至优于10高斯量级，解决了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题。同时，AIMS望远镜核心部件全面国产化，望远镜采用离轴光学系统设计，红外光谱仪、成像终端（含探测器芯片）及真空制冷系统等全部部件均为国产，体现了我国天文仪器的自主创新能力。
  邓元勇说：“调试及试观测期间，AIMS望远镜首次实现中红外波段太阳光谱和成像的常规观测，目前已成功获取多个中红外波段的太阳耀斑数据，为揭示太阳剧烈爆发中物质与能量转移机制、研究磁能积累与释放提供了新数据支持。”
  以此次研讨会为标志，AIMS望远镜从建设阶段正式转入科学产出阶段，其观测数据有望为我国太阳未来前沿研究、太阳活动空间天气预报提供重要支撑。后续，科研人员将针对AIMS望远镜的仪器、数据特色提出中红外波段观测与多波段联测的协同方案，进一步探索太阳磁场的未解之谜。

AIMS望远镜：破解太阳磁场百年难题的“中国之眼”

近日，国家重大科研仪器研制项目“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”（AIMS望远镜）通过结题验收，标志着我国在太阳物理观测领域取得了历史性突破。这架坐落于青海冷湖赛什腾山（海拔4000米）的全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备，不仅填补了国际中红外太阳磁场观测的空白，更以其多项关键技术突破和完全自主化的研制能力，彰显了中国在天文仪器领域的创新实力。

一、核心技术突破：从“间接推算”到“直接测量”的跨越

太阳磁场是驱动太阳活动（如耀斑、日冕物质抛射）的根本动力，其剧烈变化直接影响地球空间环境，威胁通信导航、电网安全等。然而，太阳磁场的精确测量一直是困扰科学界的百年难题。传统方法依赖可见光波段间接推算，存在较大误差。AIMS望远镜的革命性突破在于：

1. 直接测量方法：通过12.3微米中红外波段观测，利用超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼效应产生的光谱裂距。塞曼裂距与波长的平方成正比，中红外波长下裂距显著增大，使得直接分辨成为可能。正如技术负责人王东光研究员比喻：“以前在可见光波段测量需分几步间接推算，误差大；AIMS在中红外波段可直接‘读取’磁场信息。”

2. 超高测量精度：将磁场测量精度提升至优于10高斯量级，较传统方法提高了至少一个量级。这一精度突破解决了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题，为揭示太阳磁场精细结构和演化机制提供了前所未有的数据支持。

二、全面国产化：彰显中国天文仪器自主创新能力

AIMS望远镜的核心部件实现了100%国产化，这是我国重大科研仪器研制能力的集中体现：

- 离轴光学系统设计：有效避免了中心遮挡带来的杂散光干扰，提升了成像质量和观测效率。
- 关键组件自主化：红外光谱仪、成像终端（含探测器芯片）、真空制冷系统等核心部件均由国内团队自主研发。其中，红外探测器芯片的成功应用打破了国外垄断，真空制冷系统则解决了高海拔地区设备散热难题。
- 工程化能力提升：试观测期间，团队成功解决了杂散光干扰、探测器稳定性等高海拔复杂环境下的技术难题，为后续大型天文设备在类似极端环境的建设积累了宝贵经验。

三、科学价值与应用前景：守护地球空间安全

AIMS望远镜转入科学产出阶段后，其观测数据将在多个层面发挥重要作用：

1. 基础科学研究：首次实现中红外波段太阳光谱和成像的常规观测，已成功获取多个中红外波段的太阳耀斑数据。这些数据将帮助科学家揭示太阳剧烈爆发中物质与能量转移机制、研究磁能积累与释放过程，深化对太阳活动物理本质的理解。

2. 空间天气预报支撑：通过对太阳磁场的精确监测，AIMS望远镜将大幅提升对太阳耀斑、日冕物质抛射等灾害性空间天气事件的预测能力。精准的空间天气预报可为卫星运行、航天器发射、电网防护等提供科学依据，保障国家空间安全和经济社会稳定。

3. 国际合作与学科发展：AIMS望远镜填补了国际中红外太阳磁场观测的空白，将推动我国在太阳物理领域的国际合作。未来，科研人员计划提出中红外波段观测与多波段联测的协同方案，与国内外先进设备开展联合观测，进一步探索太阳磁场的未解之谜。

四、高原攻坚：科研人员的坚守与智慧

AIMS望远镜的建设过程充满了艰辛与挑战。在海拔4000米的赛什腾山，科研人员面临着极端恶劣的自然环境：

- 基础设施匮乏：初期无路、无住所，建塔材料需直升机吊运，饮用水和食物靠人力背运上山。调试期间常连续四五天无法下山，在零下20多摄氏度的严寒中坚守岗位。
- 技术难题频发：2022年6月光学系统运抵后出现镜面变形问题，经两个月排查发现系低温导致胶体收缩，设备被迫运回西安改进；傅立叶光谱仪因高电信号放大倍率产生电磁干扰，团队历时20余昼夜通过多层滤波、隔离和接地技术攻克难关。
- “初光”时刻的喜悦：2023年7月15日，AIMS望远镜首次成功接收到太阳光谱，这一被称为“初光”的时刻，标志着中国在中红外太阳观测领域实现新跨越。

结语

AIMS望远镜的成功启用，是我国天文事业“仰望星空、脚踏实地”的生动写照。它不仅是一项重大的科学成就，更体现了我国科研团队自主创新的决心和能力。随着其正式转入科学产出阶段，这架“中国之眼”将持续为我们揭开太阳磁场的神秘面纱，为人类理解宇宙、守护地球家园贡献中国智慧。未来，在多波段联测等协同方案的支持下，AIMS望远镜必将带来更多突破性成果，在国际太阳物理研究领域发出更强的中国声音。

以下是关于AIMS望远镜正式投用的关键信息综合整理，结合最新权威报道（截至2025年10月20日）：

🔭 一、核心突破与科学意义
全球首台中红外太阳磁场专用设备
AIMS望远镜是全球首个专用于中红外波段（12.3微米）太阳磁场观测的设备，通过超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼裂距，将磁场测量精度提升至优于10高斯量级，解决了太阳磁场测量百年来的瓶颈问题，实现从“间接推算”到“直接测量”的跨越23610。

填补国际观测空白
该设备填补了国际中红外太阳磁场观测的空白，为研究太阳磁能积累与释放、耀斑爆发机制提供了全新数据支持1311。

⚙️ 二、技术创新与国产化成果
核心部件全面国产化

采用离轴光学系统设计，红外光谱仪、成像终端（含探测器芯片）、真空制冷系统等核心部件均为国产258。
全链条国产化降低维护成本40%，并提升高海拔环境下的运行稳定性67。
高海拔工程技术突破
选址青海冷湖赛什腾山（海拔4000米），攻克了高原极端环境下的杂散光干扰、探测器稳定性、电磁屏蔽等难题。例如：

低温导致镜面变形时，团队耗时半年改进光学胶体工艺710；
通过多层滤波和严格接地技术，解决傅立叶光谱仪信号干扰问题1011。
🌞 三、科学价值与应用前景
已获关键科学数据
调试期间成功捕获多个中红外波段太阳耀斑数据，首次实现该波段常规观测，为揭示太阳爆发中的物质与能量转移机制提供新证据257。

推动空间天气预报
精确磁场数据将提升太阳活动预测能力，为卫星安全、电网防护等空间天气预报提供技术支撑3610。

未来多波段协同观测
科研团队计划联合国内外设备开展中红外与多波段联测，进一步探索太阳磁场的未解之谜2311。

📍 四、建设历程与里程碑
2015年：项目正式启动研

2023年：完成建设并进入调试，首次实现中红外太阳光谱接收（“初光”时刻）711。
2025年10月17日：通过国家验收，在青海冷湖正式转入科学产出阶段1310。
💎 总结
AIMS望远镜的投用标志着我国在太阳物理观测领域达到国际领先水平，其国产化技术突破与高精度数据产出，将为太阳活动研究和空间天气预警开辟新路径。