透過「慧眼」更好看清太陽

2020-12-05 新華網客戶端

來源:人民日報

日前，中國科學院光電技術研究所饒長輝研究員帶領的太陽大氣高分辨力探測技術研究團隊，成功獲取太陽活動區快速演化高分辨力觀測結果。這是繼1.8米太陽望遠鏡首光成功後取得的又一重大進展，標誌著該太陽望遠鏡可以為太陽風暴預警預報應用和太陽物理前沿探索提供高質量數據。

太陽是距離地球最近的一顆恆星，太陽的「心情」好壞直接影響地球和人類活動。尤其是太陽大型爆發活動，會向日地空間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重點關注方向之一，太陽望遠鏡成為人類觀測太陽活動的利器。

去年12月，1.8米太陽望遠鏡研製完成並成功首光，這是我國首套2米級太陽望遠鏡，也是美國4米太陽望遠鏡DKIST正式運行之前，國際上已經建成的最大口徑太陽望遠鏡。通過對太陽大氣進行高分辨力成像探測，1.8米太陽望遠鏡能夠及早發現太陽風暴爆發的先兆特徵，為太陽風暴的預警預報和太陽物理科學研究提供有力的數據支撐。

饒長輝介紹，太陽望遠鏡大小和設計形式主要取決於觀測目標和期待解決的問題。「一般來說，小口徑太陽望遠鏡可以對全日面進行觀測，獲取整個日面上太陽大氣活動概略信息。大口徑太陽望遠鏡一般用於對太陽活動區進行高分辨力探測，獲取太陽活動細節特徵及其演化規律，科學家可以據此對太陽活動爆發規律進行探索研究，用以更好『理解』太陽，也可以用於對太陽風暴爆發進行預警預報，為空間天氣預報服務。」

太陽望遠鏡按照功能可細分為光球望遠鏡、色球望遠鏡、磁場望遠鏡、日冕儀等。饒長輝說：「不同太陽望遠鏡功能、參數不同，其看到的『內容』也會存在較大差別。比如，光球望遠鏡一般針對太陽大氣光球層活動信息，色球望遠鏡一般針對太陽大氣色球層活動信息，磁場望遠鏡則主要針對太陽大氣磁場進行探測。」

目前，世界上在運行的大口徑太陽望遠鏡以2米級為主。饒長輝說：「當前第二十五個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，我國新的2米級太陽望遠鏡還將配備太陽多層共軛自適應光學系統、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。」記者 吳月輝

相關焦點

  • 內蒙古「巨眼」24小時盯著太陽，終於讓全世界「看清」太陽
    主要是用來觀察太陽的。我們都知道，太陽是太陽系的主星，地球等八大行星，以及月球等上百顆衛星，包括小行星等太陽系內的各類天體，都是圍繞著太陽進行運動的。相較於西方國家來說，我國在太陽觀測方面還是很落後的，從上個世紀90年代初開始，美國、俄羅斯、歐盟等很多國家都陸續展開了對於太陽的觀測活動，而「草原天眼」卻在2008年才啟動建設。不過，雖然「草原天眼」啟動的時間比較晚，但是在太陽觀測的方面，它仍然後來者居上，憑藉著過硬的技術，在投入使用後，立刻受到了全世界的關注，而且還為科學研究提供了豐富的太陽觀測數據，推動了太陽研究的進步。
  • 「超人視覺」：透過雲層和大霧看清物體
    透過一英寸厚的泡沫，研究人員看到了字母「S」的三維重構圖像。不需要X光的透視視覺？論文作者、史丹福大學電子工程助理教授Gordon Wetzstein說：「許多成像技術的目標是讓圖像質量更好，噪音更小。而我們是讓不可見變成了可見。這將讓人類獲得超人般的視覺，並推動傳感系統的前沿發展。」研究人員表示，新技術是微觀障礙視覺系統的重要補充。它聚焦於宏觀場景觀測，例如濃霧中自動駕駛汽車的導航、暴雨條件下的衛星成像等。
  • 慧眼號是怎麼「看到」X射線的?
    2017年6月，「慧眼號」硬X射線調製望遠鏡發射升空，來到了高度550千米，傾角43°的近地圓軌道。經半年多的校驗與測試，2018年1月，「慧眼號」正式交付使用，成為我國科學家放眼星空、探索宇宙的利器，也成為世界上測量頻譜範圍最廣，分辨本領最強的X射線調製望遠鏡。
  • 透過天文望遠鏡 看「暗紅色」太陽(圖)
    （原標題：透過天文望遠鏡 看「暗紅色」太陽(圖)） 　　5月15日
  • 「慧眼」最近又看見了啥?
    科技日報記者 唐婷「『慧眼』衛星發現，黑洞和中子星附近的物質發出的幾十到上百千電子伏特能區的高能X射線存在強度的準周期變化，這是以前所有的天文望遠鏡都沒有看到的。」 中科院高能物理研究所研究員、「慧眼」衛星系統有效載荷總設計師盧方軍介紹。「慧眼」——硬X射線調製望遠鏡（Insight-HXMT）衛星是我國第一顆X射線天文衛星。
  • 慧眼如「矩」巧識星--中國數字科技館
    緊接著的一星期，慧眼上的高能、中能、低能3組X射線望遠鏡陸續開機，下傳數據良好，在軌測試和數據分析工作緊張有序地進行。　　2018年1月30日，慧眼正式交付，投入使用。慧眼是誰？上天之後能做什麼？　　慧眼的哥哥姐姐——「悟空」號暗物質探測衛星、實踐十號科學實驗衛星、「墨子」號量子通信衛星——早已陸續上天了。它們作為我國首批科學衛星，承擔著重大的使命，要讓我國在空間基礎科學領域取得突破。而慧眼，就是這支隊伍裡的第4名成員，它要在空間X射線天文領域亮出自己的絕活。
  • 慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    但在慧眼衛星之前，X射線衛星只具有在30 keV以下的能區研究低頻QPO的能力，很難區分這些模型。慧眼衛星的有效能段為1-250 keV，並且在30 keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30 keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。
  • 中國「慧眼」衛星發現距離黑洞最近高速噴流
    2018年3月，編號「MAXI J1820+070」的黑洞X射線雙星(由一個幾倍太陽質量的黑洞和一個恆星組成的雙星系統)發生爆發，在相當長一段時間裡是天空中最亮的X射線源之一。「慧眼」衛星快速反應，對這一重要天體進行長達幾個月的高頻次定點觀測，並獲得了海量觀測數據。
  • 中國「慧眼」衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    （中科院高能所「慧眼」衛星團隊 供圖）低頻QPO起源於圍繞黑洞進動的高速噴流的藝術想像示意圖。（中科院高能所「慧眼」衛星團隊 供圖）中新網北京9月22日電 (記者 孫自法)中國「慧眼」(HXMT)衛星又有重磅發現——其最新觀測結果發現距離黑洞最近的高速噴流，這對於研究黑洞附近的廣義相對論效應、物質動力學過程和輻射機制等具有重大意義。
  • 中國首顆X射線天文衛星「慧眼」正式服役
    「慧眼」天文衛星示意圖。國家航天局提供原標題：「慧眼」正式服役開啟「發現極端宇宙」系中國首顆X射線天文衛星、全球伽馬暴發現率最高設備之一，將持續探尋黑洞和中子星新京報訊（記者倪偉）國家國防科工局、國家航天局昨日在京宣布，我國首顆X射線天文衛星「慧眼」經過7個多月的試運行，圓滿完成各項測試，正式投入使用。
  • 「慧眼」衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    （圖片由中國科學院高能物理研究所提供）本報北京9月23日電（記者齊芳、通訊員王晨芳）我國首顆空間X射線衛星「慧眼」衛星在高於200千電子伏特（keV）的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩（quasi-periodic oscillation，QPO），這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。
  • 「慧眼」衛星觀測到距離黑洞最近的相對論噴流
    我國首顆空間X射線衛星慧眼衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(quasi-periodic oscillation，QPO)，... 我國首顆空間X射線衛星「慧眼」衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(quasi-periodic oscillation，QPO)，這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。
  • 中國睜「慧眼」洞見大宇宙
    它被命名為「慧眼」，寓意中國在太空「獨具慧眼」，能穿過星際物質的遮擋「看」宇宙中的X射線，也為紀念推動中國高能天體物理發展的已故科學家何澤慧。　　科學家希望通過「慧眼」解開黑洞演化、中子星強磁場等劇烈天文過程中的種種謎團，研究極端引力條件下的廣義相對論和極端密度條件下的中子星物態，以及極端磁場條件下的物理規律等基礎科學問題，這些是現代物理學有可能獲得突破的重要方向。
  • 中國的慧眼衛星,發現了黑洞的「秘密」
    但我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼（HXMT）的出現改變了這一狀況。慧眼衛星的有效能段為1keV~250keV，並且在30keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。
  • 中國的慧眼衛星，發現了黑洞的「秘密」
    但我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼（HXMT）的出現改變了這一狀況。慧眼衛星的有效能段為1keV~250keV，並且在30keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。
  • 中國慧眼:>200千電子伏特!
    但我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼（HXMT）的出現改變了這一狀況。慧眼衛星的有效能段為1-250keV，並且在30keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。
  • 看見太陽的慧眼——太陽望遠鏡
    太陽是人類天文觀測的重要觀察對象，以裸眼觀測太陽，不僅無法探知太陽的奧秘，而且還會對眼睛造成損害。不同太陽望遠鏡功能及參數不同，所觀測到的內容也會有所區別，如光球望遠鏡主要觀測太陽大氣光球層活動信息，色球望遠鏡重點觀測太陽大氣色球層活動信息，磁場望遠鏡則主要針對太陽大氣磁場進行探測。
  • 直接透過望遠鏡進行光學觀測成像,拍到嬰兒版太陽及2行星
    天文學家知道整個銀河系可能有上千億顆行星，但系外行星身影沒那麼好找，至今僅有少數幾個透過「直接成像」的方式發現，其餘都是藉與母恆星的相互作用現身。最近，甚大望遠鏡（VLT）首次直接對一個「多行星系統」直接成像，發現 2 顆圍繞著很像太陽的恆星 TYC 8998-760-1 運轉，距離地球 300 光年。歐洲南方天文臺架設在南美洲的望遠鏡捕捉到一個系外行星系統，拍到相當罕見「全家福」照片，包含一顆和太陽很像、但年輕許多的恆星，以及環繞它的兩顆行星。
  • 女科學家講科普:來自太空的「慧眼」——航天遙感紅外探測器
    要看清世界萬物，更需要一雙明亮的眼睛，需要那些超越人類視力極限的智慧之眼。 01 為什麼要到太空去看地球？ 因為站得高，看得遠！ 世界無限，人眼的視野卻是有限的。
  • 中國慧眼發現距離黑洞最近的告訴噴流
    但我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼（HXMT）的出現改變了這一狀況。慧眼衛星的有效能段為1-250keV，並且在30keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。