空中課堂｜中國大型太陽望遠鏡——新一代釐米-分米波射電頻譜日像儀

2020-09-14 北京市科學技術研究院

小夥伴們大家好，天文館「空中課堂」上課啦！

自從20世紀中期射電天文學誕生以來，太陽射電天文學就是其重要分支之一。先進太陽射電望遠鏡的研製，一直是世界各國太陽物理學家的頭等大事。在這一領域，我國太陽物理學家也有不俗的表現，緊跟國際先進水平。進入21世紀，我國天文學家自主設計研製建造了「新一代釐米-分米波射電頻譜日像儀」，又叫「明安圖射電頻譜日像儀（MUSER）」。它是一個可在大量頻段、以極快速度給太陽畫像的設備。

圖1

圖1 草原天眼——我國新一代釐米-分米波射電頻譜日像儀（MUSER）。圖源：國家天文臺明安圖觀測基地

MUSER

MUSER位於內蒙古自治區正鑲白旗境內，地處草原，四周丘陵環繞，海拔1365米。如今這裡已經成為中國科學院國家天文臺明安圖觀測基地。在本世紀初，國家天文臺顏毅華研究員領導的研究團隊提出了中國射電頻譜日像儀的研製方案。2016年7月6日通過驗收，驗收專家委員會一致認為，MUSER是國際太陽射電物理研究領域的領先設備。

圖2

圖2 左側兩圖為MUSER最新太陽射電頻譜成像觀測結果，右側三圖為計算得到的該區域三維磁場。圖源：國家天文臺明安圖觀測基地

整個MUSER望遠鏡系統由106面天線組成天線陣列，分布在方圓近10平方千米的3條旋臂上。整個MUSER陣列分為高、低頻兩個子陣。其中，MUSER-I為分米波陣，由40個口徑為4.5 米的拋物面天線構成；MUSER-II為釐米波陣，由66個口徑為 2.0米的拋物面天線構成。

MUSER的研製受到國內外太陽物理同行的高度關注，項目研製人員多次應邀在國際重要學術會議上做報告，介紹項目研製進展和觀測結果。2014年MUSER-I建成，試觀測結果清楚地顯示了豐富的太陽日冕結構，細節比以往取得的任何太陽射電圖像都更豐富，空間解析度也更高。

最近，科研人員還通過MUSER的太陽射電頻譜成像觀測數據與其他衛星多波段成像觀測數據的綜合研究，獲得了新的科學成果，研究論文於2019年在國際著名期刊《天體物理學雜誌》上發表。

（在本文章的寫作過程中，得到了中科院國家天文臺譚寶林研究員的幫助，特表感謝！）

公眾號名稱：北京市科學技術研究院

微信號：bjast-wx

歡迎大家關注我們！

相關焦點

  • 中國「草原天眼」助世界「看清」太陽
    從空中俯瞰，一個具有3條旋臂的螺旋狀天線陣躍然「草」上。這個佔地10平方公裡的天線陣列就是「草原天眼」——明安圖射電頻譜日像儀。MUSER於2008年開工建設，2013年開始進行一系列太陽射電觀測。走進明安圖觀測基地的大院，一塊刻有「永隨陽光，造福人類」紅色字樣的古老片麻巖十分醒目。
  • 你的目光被金邊日食吸引 有些「眼睛」卻一直注視著太陽
    不過，不同於天文愛好者為了這次日食而臨時選購的望遠鏡，在我國，有幾雙專業的「眼睛」一直在關注著太陽的一舉一動。釐米-分米波射電頻譜日像儀 緊「盯」太陽爆發全過程太陽耀斑和日冕物質拋射等爆發活動幾乎都發生在太陽色球和日冕中，通過太陽大氣中的自由磁能釋放而產生等離子體拋射、粒子加速和電磁波輻射。
  • 空中課堂｜中國大型太陽望遠鏡——一米新真空太陽望遠鏡
    小夥伴們大家好，天文館「空中課堂一米新真空太陽望遠鏡「一米新真空太陽望遠鏡 (New Vacuum Solar Telescope，簡稱NVST) 」坐落在該望遠鏡的有效口徑為0.985米，它是目前我國綜合性能最好的、口徑最大的地面（真空）光學太陽望遠鏡；也是當前國際三大前沿太陽觀測系統之一，達到世界同類設備的先進水平。
  • 中國建設更強草原「天眼」觀測研究太陽活動
    新華社記者劉磊攝新華社呼和浩特7月31日電（記者劉懿德、魏婧宇）目前，中國科學院國家天文臺明安圖觀測基地正在建設一系列更強大的設備觀測研究太陽爆發活動，從而使其成為國際上最強大的綜合性太陽射電觀測基地，為研究、預報太陽活動提供有力支撐。
  • 空中課堂|中國大型太陽望遠鏡——一米新真空太陽望遠鏡
    小夥伴們大家好，天文館「空中課堂」上課啦！一米新真空太陽望遠鏡「一米新真空太陽望遠鏡 (New Vacuum Solar Telescope，簡稱NVST) 」坐落在中國科學院雲南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地。
  • 科普| 射電天文學
    射電望遠鏡也可以跟蹤太空中的分子、新行星和生命的原材料。研究宇宙的波長不允許廣播佔用。即使如此，射電望遠鏡受到的無線電汙染也越來越嚴重，如手機幹擾。 射電天線 日本野邊山射電天文臺的大型射電望遠鏡擁有45米的大口徑蝶形拋物面
  • 草原「天眼」帶領中國兒童探索太陽的奧秘
    新華社發（楊子建 攝）新華社呼和浩特6月2日電（記者劉懿德 魏婧宇）12歲的任佳俊總在思考100億年後的問題，他想知道那時候的太陽會不會變成黑洞。這個痴迷天文的男孩，1日和同學們一起來到國家天文臺明安圖觀測基地參觀，在這裡了解關於太陽的奧秘。
  • 中國草原「天眼」在太陽耀斑爆發前兆研究中取得最新成果
    新華社記者劉磊攝新華社呼和浩特7月30日電（記者劉懿德、魏婧宇）記者30日從中國科學院國家天文臺明安圖觀測基地獲悉，科研人員在太陽耀斑爆發前兆研究中取得一項最新成果。他們發現，耀斑爆發前，太陽的活動區域邊沿的紫外熱輻射存在的脈動現象，與耀斑期間爆發源區的脈動現象之間存在強烈物理聯繫。這表明，太陽活動是有可能進行預測預報的。
  • 最新成果：發現太陽耀斑能量釋放「碎片化」的證據
    來自太陽III型射電爆發是高能電子(∼1-100keV)的信號，在重聯點加速，沿著開放的磁力線通過日冕向上傳播到星際介質。科學家普遍認為射電爆發的發射機制是由相干等離子體過程造成。這些爆發通常在≈1 GHz-10 kHz的頻率範圍內觀察到，該頻率範圍對應於太陽上、下日冕之間的徑向距離範圍，這意味著太陽III型射電爆發可以用來追蹤該距離範圍內的日冕磁場。
  • 又一座全球最大望遠鏡項目在中國啟動啦
    射電望遠鏡研究天體發射的電磁頻譜的射頻部分，可以測量射電的強度、頻譜及偏振等量。射電望遠鏡的外形差別很大，有固定在地面的單一口徑球面射電望遠鏡，有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的全可動射電望遠鏡，還有射電望遠鏡陣列。不同於光學望遠鏡，射電望遠鏡可以不分晝夜使用。相比十七世紀伽利略就開始用的光學望遠鏡，射電望遠鏡的歷史可真是短得可以。
  • 中國完成新型大型太陽望遠鏡
    中國完成新型大型太陽望遠鏡中國1.8米大型太陽望遠鏡於2019年12月10日拍攝到太陽大氣圖像中國1.8米大型太陽望遠鏡於2019年12月10日拍攝到太陽大氣圖像。（圖片提供給新華社）中國科學院的科學家星期二宣布，他們建造了中國第一臺也是世界上最大的太陽望遠鏡之一，以便更好地觀測和預測太陽活動。中國大型太陽望遠鏡（CLST）由中國科學院光電研究所研製，孔徑1.8米。研究院的一份聲明說，它於2019年12月10日拍攝到了第一批高解析度的太陽大氣圖像。近年來，許多國家加大了建造2米及以上太陽望遠鏡的力度。
  • 中國「草原天眼」緊盯太陽，獲85個太陽事件，它牽扯人類的神經
    ，相較於西方國家會落後10多年的時間，不過，在2008年，自從明安圖射電頻譜日像儀開始部署籌備後，我國很快就後來者居上，如今已經成為了國際上最先進的觀測設備。在科學家的心目中，明安圖射電頻譜日像儀又被稱作「草原天眼」，它是來自草原的「地球衛士」，自從2013年投入使用以來，就一直不間斷的緊盯著太陽的活動變化情況，截止到目前，已經成功獲得了85個太陽活動事件的觀測，收集到300T的數據。
  • 什麼是射電望遠鏡?
    射電望遠鏡是指觀測和研究來自天體的射電波的基本設備,可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線,放大射電信號的高靈敏度接收機,信息記錄﹑處理和顯示系統等。20世紀60年代天文學取得了四項非常重要的發現:脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子,被稱為「四大發現」。這四項發現都與射電望遠鏡有關。
  • 電磁波的頻譜(一)--概述
    所以在國外，不少人將頻譜看作大自然中的一項資源，提出頻譜的利用問題。一、頻譜利用問題　　所謂頻譜利用問題包含兩方面的問題。即：（1）頻譜的分配。即將頻率根據不同的業務加以分配，以避免頻率使用方面的混亂；（2）頻譜的節約。　　從頻譜利用的觀點來看，由於總的頻譜範圍是有限的，每個電臺所佔的頻譜應力求減少，以便容納更多的電臺和減少幹擾。
  • 我們離預測預報太陽活動越來越近了
    記者30日從中國科學院國家天文臺明安圖觀測基地獲悉，科研人員在太陽耀斑爆發前兆研究中取得一項最新成果。他們發現，耀斑爆發前，太陽活動區域邊沿的紫外熱輻射存在的脈動現象，與耀斑期間爆發源區的脈動現象間存在強烈的物理聯繫。這表明，太陽活動是有可能進行預測預報的。
  • 天文學家在星系團中，發現雙無線電遺蹟，達500萬億倍太陽質量
    天文學家使用平方公裡陣列fiNDER（ASKAP）對一個被稱為SPT-CL J2032SPA5627的星系團進行了觀測發現一個雙無線電遺蹟（射電遺蹟），可以提高我們對這個星系團的了解，其研究發現發表在《arxiv》上。無線電遺蹟是發源於同步加速器彌散、拉長的射電源，它們以壯觀的單對稱弧或雙對稱弧形式出現在星系團的外圍。
  • 「中國天眼」追蹤到磁星與快速射電暴之間的聯繫
    「中國天眼」追蹤到磁星與快速射電暴之間的聯繫 2020-11-16 08:37:02 來源:科技日報 快速射電暴，廣袤宇宙中一種射電波瞬間暴發的現象，其持續時間極短，通常只有幾毫秒