近日,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)(子午工程二期)”新建設(shè)備光譜成像日冕儀順利通過工藝測試,并成功獲得首批日冕觀測圖像,標(biāo)志著我國自主研制的首臺常態(tài)化運(yùn)行地基日冕儀正式建成。
日冕是太陽最外層大氣,利用日冕儀對低日冕開展觀測,對日冕加熱和太陽風(fēng)起源等太陽物理/空間物理核心科學(xué)問題的研究具有重要價值。同時,低日冕作為日冕物質(zhì)拋射這一空間環(huán)境主要擾動源的發(fā)生和加速區(qū)域,對其開展監(jiān)測可為空間天氣學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。然而,由于日冕本身輻射極其微弱,可見光波段亮度僅為太陽光球?qū)恿炼鹊膸资f至百萬分之一,且受限于地球大氣散射光的影響,使得在地面對日冕開展光學(xué)成像觀測尤其是光譜學(xué)觀測面臨巨大挑戰(zhàn)。
新建的光譜成像日冕儀安裝于海拔3200米的中國科學(xué)院云南天文臺麗江天文觀測站園區(qū)內(nèi),由山東大學(xué)與云南天文臺、北京大學(xué)共建,山東大學(xué)與中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、云南天文臺共同研制。
光譜成像日冕儀在安裝過程中
該日冕儀的主要工作波段聚焦日冕紅線這一低溫日冕輻射譜線,可對低日冕精細(xì)磁流體結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)同時成像和光譜觀測,彌補(bǔ)了國際同類設(shè)備在該波段觀測數(shù)據(jù)的欠缺。經(jīng)專家評估,該日冕儀所獲科學(xué)數(shù)據(jù)的質(zhì)量達(dá)到了國際一流水平,成為當(dāng)前國際上工作于該波段最優(yōu)秀的地基日冕儀。該日冕儀的設(shè)計還容許其工作于日冕綠線這一波段,從而可通過兩條譜線的準(zhǔn)同時觀測對日冕大氣溫度進(jìn)行診斷。
基于該設(shè)計,項目組順利完成了數(shù)據(jù)定標(biāo)和光譜反演算法的開發(fā)工作,有效減少了多普勒頻移和譜線寬度的測量誤差,為高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)的持續(xù)產(chǎn)出奠定了堅實基礎(chǔ)。
據(jù)悉,光譜成像日冕儀是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)(子午工程二期)”太陽-行星際監(jiān)測鏈分系統(tǒng)的重要組成部分,也是日地空間全鏈條監(jiān)測的重要一環(huán)。