子午工程II期-全日面矢量磁像仪建成并通过现场工艺验收 - 根分类 - 中国科学院国家天文台怀柔观测基地

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子午工程II期-全日面矢量磁像仪建成并通过现场工艺验收

发表日期:   2023-10-23      点击:   271

 

        国家天文台参与国家重大科技基础设施子午工程II期—太阳-行星际监测分系统的建设,子午工程旨在构建覆盖我国东经120°子午链和北纬30°纬度线上空的空间环境地基综合监测网,实现我国天地一体化的空间环境监测。太阳监测设备是子午工程II期中的重要基础设施之一。国家天文台承担了大型监测设备-全日面矢量磁像仪的研制(Solar Full-disk Multi-layer Magnetograph, SFMM),项目历时4年,于2023年10月13日通过现场工艺验收。

 

        SFMM具有快速成谱成像的特点,它在极短时间内可获取丰富且立体的物理信息,从而在太阳活动监测、太阳爆发前兆、太阳爆发事件的跟踪观测方面具有明显优势,这些是子午项目空间环境监测的主要任务。为了实现这一目标,SFMM通过四条谱线在两套终端实现太阳光球和色球的窄带单色像、全日面磁场及速度场观测(光球线 FeI 5324.19Å、色球线 Hβ 4861.34Å、色球线 Hα 6562.8Å 和色球线 CaII 8542.1Å)。从不同波段的科学数据能映射并重构太阳从光球到色球立体化的磁场分布、流场、温度、密度等物理参数及其演化信息。

 

        这是我国首次在常规天文设备中大量应用液晶波片技术,成功实现多谱线立体观测。从上世纪六十年代我国发展视频磁像仪开始,怀柔团组在磁像仪研制方向上一直秉承“点源—线源—面源—体源”的总体布局思路。最终目标旨在太阳大气不同层次对应的不同谱线上同时实现高分辨率面源动态观测,并且空间各点具备光谱轮廓及完整偏振信息。目前为止,全液晶波片双折射滤光磁像仪非常接近这一目标。相对于传统的旋转波片型滤光器,它完全取消机械传动结构,这种新型可调滤光器具备很多优点:同样通光孔径和窄带指标下,重量和核心长度约缩减1/2;单谱线轮廓上任意两点波长调节从秒级缩减至毫秒级;扫描谱轮廓的时间瓶颈不再是过去的执行步骤,而是单帧积分时间(以Hβ轮廓上红蓝翼采81个波长点的单色像为例,从过去的10分钟缩减至2分钟以内)。

  

        上述创新技术的实现,证明该设备可以实现科学目标,进一步提升我国太阳活动监测业务水平,从而服务于子午工程,并提高我国空间天气应用服务与保障能力。

  

设备安装地江苏赣榆及观测塔楼

调试阶段数据

 

[ 转自 国台科研动态 ]