正在召開(kāi)的第28屆國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì )大會(huì )上，大型太陽(yáng)望遠鏡成了太陽(yáng)物理領(lǐng)域的熱門(mén)話(huà)題。8月24日，中國科學(xué)院云南天文臺研究員、副臺長(cháng)劉忠在會(huì )上向國際同行介紹了中國巨型太陽(yáng)望遠鏡計劃，引起了廣泛關(guān)注。
未來(lái)，中國將推動(dòng)口徑8米的巨型太陽(yáng)望遠鏡建設，這只“大眼睛”的觀(guān)測結果有望解開(kāi)太陽(yáng)的科學(xué)之謎。
太陽(yáng)的未解之謎
在科學(xué)上，太陽(yáng)還存在很多未解之謎。在天文學(xué)家看來(lái)，太陽(yáng)是一個(gè)巨大磁球，對太陽(yáng)磁場(chǎng)的測量是了解太陽(yáng)的重要方式。不過(guò)，中國科學(xué)院國家天文臺研究員、國家天文臺懷柔基地主任兼總工程師鄧元勇對《中國科學(xué)報》記者介紹，現有的觀(guān)測方式還難以對太陽(yáng)矢量磁場(chǎng)進(jìn)行精確測量。
作為離地球最近的恒星，太陽(yáng)的形成也是天文學(xué)家探討的話(huà)題。不僅如此，太陽(yáng)物理研究還能為恒星形成研究提供理論基礎。在本屆天文學(xué)大會(huì )上，“太陽(yáng)發(fā)電機”機制受到了極大關(guān)注。
斯坦福大學(xué)漢森試驗物理實(shí)驗室高級研究員亞歷山大·科索維杰夫對《中國科學(xué)報》記者說(shuō)：“當年太陽(yáng)天文學(xué)家提出的用于解釋太陽(yáng)電磁變化規律的模型，如今已被應用到所有恒星、星系及星際介質(zhì)的電磁研究中?！?br>
在他看來(lái)，更細致、更長(cháng)時(shí)間的太陽(yáng)觀(guān)測是太陽(yáng)物理未來(lái)發(fā)展的基礎。
另外，預報太陽(yáng)活動(dòng)與人類(lèi)社會(huì )也息息相關(guān)。1859年發(fā)生的一次較強太陽(yáng)活動(dòng)，造成當時(shí)電報系統出現混亂，被稱(chēng)為“卡靈頓事件”。如今，人造衛星、無(wú)線(xiàn)電通信、電力傳輸網(wǎng)絡(luò )等設備的使用，都可能會(huì )受到太陽(yáng)活動(dòng)的影響。劉忠告訴《中國科學(xué)報》記者：“在準確預報太陽(yáng)活動(dòng)后，我們便可以對此有所防范，最大限度減少損失?！?br>
追求高分辨率
科索維杰夫同時(shí)指出，高分辨率是太陽(yáng)望遠鏡追尋的首要目標。
天文學(xué)研究中，望遠鏡往往在光線(xiàn)較弱的夜間對準天空。鄧元勇說(shuō)：“對于‘夜天文’望遠鏡，聚光能力通常是最重要的要求?！?br>
擴大望遠鏡口徑是提高聚光能力的重要手段，加之大口徑還能提高望遠鏡分辨率，使觀(guān)測結果更清晰，因此，大型望遠鏡常常出現在“夜天文”觀(guān)測領(lǐng)域中，如美國、加拿大、中國等國家參與建設的“30米望遠鏡”。
不過(guò)，對于白天運行的太陽(yáng)望遠鏡而言，陽(yáng)光產(chǎn)生的熱效應會(huì )影響觀(guān)測的準確性，口徑越大，熱效應越嚴重。
那么，在提高分辨率和降低熱效應之間如何平衡，便成了制造太陽(yáng)望遠鏡最大的困難。
在現有理論框架下，太陽(yáng)磁場(chǎng)的基本結構在70到100公里量級，1米口徑光學(xué)望遠鏡的極限分辨率正好能夠達到這個(gè)尺度。
所以，近年來(lái)世界運行情況良好的大型太陽(yáng)望遠鏡直徑都在1米左右。例如，直徑為1米的“瑞典太陽(yáng)望遠鏡”（SST）是當時(shí)歐洲最大的太陽(yáng)望遠鏡。2008年，美國建成的“新太陽(yáng)望遠鏡”（NST）直徑為1.6米。
而位于我國云南撫仙湖的“新真空太陽(yáng)望遠鏡”（NVST）由于其口徑為1米，也稱(chēng)為“1米紅外太陽(yáng)望遠鏡”。據劉忠介紹，這臺望遠鏡已進(jìn)行了一年半的試運行，在高分辨成像方面達到了世界最高水平。
超前打造中國“梯隊”
多年來(lái)，中國太陽(yáng)物理研究水平一直位于世界先進(jìn)行列。近年來(lái)，中國太陽(yáng)物理學(xué)界開(kāi)始推動(dòng)一架口徑8米的巨型太陽(yáng)望遠鏡計劃，鄧元勇和劉忠便是該預研項目的兩位主要推動(dòng)者。
該望遠鏡主要側重于紅外波段及高分辨率、高磁場(chǎng)測量精度觀(guān)測?！斑@是一架非常超前的太陽(yáng)望遠鏡?！编囋轮赋?，“目前還有許多技術(shù)難題正在攻關(guān)?！崩?，針對大口徑帶來(lái)的熱效應問(wèn)題，一些學(xué)者提出改為環(huán)形鏡面來(lái)解決。
盡管各個(gè)環(huán)節都有難度，鄧元勇卻充滿(mǎn)期待：“建成后，這架巨型太陽(yáng)望遠鏡將在性能上超越即將落戶(hù)夏威夷的美國先進(jìn)技術(shù)太陽(yáng)望遠鏡（ATST）和正在討論中的歐洲太陽(yáng)望遠鏡（EST），成為世界上空間分辨率和偏振測量精度最高的太陽(yáng)紅外和光學(xué)望遠鏡?！?br>
據悉，太陽(yáng)望遠鏡大多在近水區域建成，如西班牙加那利群島、美國大熊湖、夏威夷群島及我國云南撫仙湖畔等。
劉忠透露，該項目已在我國川滇藏和西藏西南部選定了兩塊區域，但還需進(jìn)一步考察氣候條件。選址工作有望在2015年完成。
此外，鄧元勇說(shuō)：“我們還計劃未來(lái)發(fā)射口徑為1米的空間太陽(yáng)望遠鏡?！睂脮r(shí)，中國將以“一天一地”的高技術(shù)“梯隊”參與世界太陽(yáng)物理界的角逐。
本站僅提供存儲服務(wù)，所有內容均由用戶(hù)發(fā)布，如發(fā)現有害或侵權內容，請
點(diǎn)擊舉報。
