川觀新聞?dòng)浾?高杲
6月24日，由教育部推薦、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)的國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目——“2.5米大視場(chǎng)高分辨率太陽望遠(yuǎn)鏡”（以下簡(jiǎn)稱WeHoST）正式落戶稻城，四川省人民政府支持，省發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng)的配套項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)。
“WeHoST”由南京大學(xué)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)、中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所等單位共同研制，是全球最大的軸對(duì)稱太陽望遠(yuǎn)鏡。
近年來，從高海拔宇宙線觀測(cè)站（以下簡(jiǎn)稱“拉索”）到圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡（以下簡(jiǎn)稱“千眼天珠”）再到“WeHoST”，四川正推進(jìn)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群建設(shè)，加快探索宇宙前沿的步伐。
為望遠(yuǎn)鏡配備大視場(chǎng)地表層自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。（中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所供圖）
高山之中搭建“觀天神器”
既看得清又看得全，可以觀測(cè)整個(gè)太陽活動(dòng)區(qū)
目前，望遠(yuǎn)鏡本體即將建造完畢，觀測(cè)臺(tái)址選在海拔4700米的四川稻城無名山上。
“它的特點(diǎn)就藏在名字里。”說到“WeHoST”，項(xiàng)目組成員之一、中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所研究員張?zhí)m強(qiáng)介紹，所謂“大視場(chǎng)”是指看得全，“高分辨率”是指看得清。
目前，現(xiàn)有的太陽望遠(yuǎn)鏡主鏡口徑在1米左右，雖然能夠清晰觀察到太陽表面小尺度的精細(xì)結(jié)構(gòu)，但往往難以觀測(cè)到太陽整個(gè)活動(dòng)區(qū)域。
WeHoST主鏡口徑達(dá)2.5米，具備7角分圓視場(chǎng)，將視場(chǎng)范圍擴(kuò)大至現(xiàn)有設(shè)備的3—4倍，能夠完整覆蓋整個(gè)太陽活動(dòng)區(qū)。同時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為望遠(yuǎn)鏡配備大視場(chǎng)地表層自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，在大視場(chǎng)范圍內(nèi)實(shí)時(shí)補(bǔ)償大氣湍流對(duì)成像分辨率的影響，使其能夠更清晰全面掌握太陽每一次爆發(fā)活動(dòng)的細(xì)節(jié)。
看得更全、更清，是為了更好進(jìn)行空間天氣預(yù)報(bào)和太陽活動(dòng)監(jiān)測(cè)。與地球有刮風(fēng)下雨等天氣情況一樣，太陽也會(huì)產(chǎn)生耀斑、日冕物質(zhì)拋射等劇烈運(yùn)動(dòng)，每次釋放的能量相當(dāng)于上百億枚原子彈爆炸，將對(duì)日地空間環(huán)境以及通信、導(dǎo)航等科技活動(dòng)產(chǎn)生影響，這種太陽活動(dòng)引起短時(shí)間尺度上的變化就是空間天氣。
在空間天氣中，“風(fēng)”就是太陽風(fēng)，“雨”就是來自太陽的帶電粒子雨，這些“天氣”輕則干擾短波通信，嚴(yán)重情況下還會(huì)減少衛(wèi)星壽命，破壞地面電網(wǎng)和石油管線。張?zhí)m強(qiáng)介紹，通過WeHoST的觀測(cè)，并結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模擬，能夠詳細(xì)研究太陽爆發(fā)現(xiàn)象，剖析其背后的物理規(guī)律，以期在未來實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽風(fēng)暴進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)，進(jìn)而預(yù)防空間天氣帶來的危害。
白天觀太陽，夜晚還可以看星星。每到晚上，WeHoST將在10分鐘內(nèi)，通過平面反光鏡轉(zhuǎn)折光路完成日夜光路切換，進(jìn)入“夜間模式”，用于觀測(cè)超新星、引力波、超大質(zhì)量黑洞吞噬恒星等快速變化的天體現(xiàn)象。
“觀天神器”齊聚稻城
既有自身原因也與發(fā)展有關(guān)，將解開更多宇宙的奧秘
以“WeHoST”為中點(diǎn)，多個(gè)“觀天神器”正在稻城匯集。
噶通草原上，“千眼天珠”建成全球規(guī)模最大的太陽觀測(cè)“望遠(yuǎn)鏡”，每天“盯”著太陽看，監(jiān)測(cè)太陽爆發(fā)活動(dòng)，對(duì)空間天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)警。
海子山群山中，“拉索”晝夜不停地接收著來自外太空的神秘信號(hào)，對(duì)當(dāng)今最重要的科學(xué)前沿課題——高能宇宙線起源問題發(fā)起沖擊。今年1月，隨著大型超高能伽馬源立體跟蹤裝置LACT項(xiàng)目在稻城啟動(dòng)建設(shè)，還給“拉索”配上了一臺(tái)“高清望遠(yuǎn)鏡”，繼續(xù)叩問宇宙線起源這一“世紀(jì)之謎”。
放眼整個(gè)稻城縣，以天文科學(xué)園和皮洛遺址為核心，打造了以海子山、無名山、波瓦山為支撐的“1+3”天文考古集群。
“觀天神器”集聚稻城，為何？
一個(gè)原因是，和稻城的自然條件、基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān)。
比如，“WeHoST”落地稻城，看中的是這里得天獨(dú)厚的大氣條件和日照資源，為太陽觀測(cè)提供了理想環(huán)境。
再比如，科研團(tuán)隊(duì)曾花了5年時(shí)間，走訪了幾十個(gè)備選站址，最終選擇了稻城縣海子山給“拉索”安家。“拉索”首席科學(xué)家曹臻在此前接受采訪時(shí)表示，這里海拔高，地勢(shì)平坦，還有大大小小上千個(gè)湖泊，可以滿足用水需求。此外，這里還有良好的交通條件和通信網(wǎng)絡(luò)，能夠確保海量數(shù)據(jù)的收集和傳輸。
但更為重要的，還是發(fā)展的需要。
值得一提的是，在“WeHoST”落戶稻城的10多天前，第二屆“一帶一路”科技交流大會(huì)國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃論壇在成都舉行，會(huì)上發(fā)起了國(guó)際子午圈大科學(xué)計(jì)劃，將助力應(yīng)對(duì)全球空間天氣災(zāi)害。
“空間天氣是全球性現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)空間天氣災(zāi)害是全人類面臨的共同挑戰(zhàn)。”論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤說，日地空間是當(dāng)前航天活動(dòng)、空間開發(fā)利用的主要區(qū)域，被認(rèn)為是陸、海、空環(huán)境之外，人類活動(dòng)的“第四環(huán)境”，希望聯(lián)合更多空間天氣監(jiān)測(cè)與研究力量，通過全球性布局、多樣化觀測(cè)手段，助力人類空間天氣研究取得重大突破。
事實(shí)上，不管是子午工程（二期）標(biāo)志性設(shè)備——“千眼天珠”，還是可以觀測(cè)整個(gè)太陽活動(dòng)區(qū)的“WeHoST”，都將提升全球空間天氣災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)能力，而隨著更多各種類型“觀天神器”的匯集，將揭開更多關(guān)于宇宙的奧秘。
