太陽是地球上一切溫暖和光明之源，但太陽耀斑和日冕物質拋射等各種爆發活動也會(hui) 給人類帶來重要影響甚至重大危害，產(chan) 生嚴(yan) 重的災害性空間天氣事件。

　　6月21日，即將到來的金邊日食讓全球天文愛好者激動萬(wan) 分，這場難得的天文盛宴對於(yu) 普通人和科學家來說都是一個(ge) “節日”。不過，不同於(yu) 天文愛好者為(wei) 了這次日食而臨(lin) 時選購的望遠鏡，在我國，有幾雙專(zhuan) 業(ye) 的“眼睛”一直在關(guan) 注著太陽的一舉(ju) 一動。

　　厘米-分米波射電頻譜日像儀(yi) 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(chan) 生等離子體(ti) 拋射、粒子加速和電磁波輻射。整個(ge) 爆發過程可分為(wei) 熱輻射過程和非熱動力學過程兩(liang) 部分，隻有對這兩(liang) 部分都進行全麵觀測和研究，才能全麵把握太陽爆發的物理本質和基本規律。

　　對於(yu) 太陽爆發源區的等離子體(ti) 不穩定性、磁場重聯、粒子加速和傳(chuan) 播等非熱過程，必須利用射電望遠鏡和太陽硬X射線望遠鏡進行觀測；同時，由於(yu) 日冕具有大氣稀薄、高溫和弱磁場等特性，也必須利用射電天文方法才能獲得日冕以及更遠的行星際空間等離子體(ti) 的溫度、密度、磁場等各種物理參數。因此，太陽射電天文學是太陽物理、行星際物理甚至空間天氣學等領域的重要研究手段。

　　我國就有一台這樣的射電望遠鏡——“新一代厘米-分米波射電頻譜日像儀(yi) ”，又叫“明安圖射電頻譜日像儀(yi) ”（MUSER），它是一個(ge) 可在大量頻段、以極快速度給太陽“畫像”的設備。

　　MUSER位於(yu) 內(nei) 蒙古自治區正鑲白旗境內(nei) ，整個(ge) MUSER望遠鏡係統由106麵天線組成綜合孔徑陣列，分布在近10平方千米的3條旋臂上，其最大基線長度均為(wei) 3千米。整個(ge) MUSER陣列分為(wei) 高、低頻兩(liang) 個(ge) 子陣，觀測頻段覆蓋了太陽爆發的源區及初始能量釋放與(yu) 傳(chuan) 播區域，可探測太陽爆發先兆、初發特征、能量釋放過程、粒子加速過程、非熱粒子流的能量和傳(chuan) 播演化，並診斷等離子體(ti) 中的溫度、密度和磁場特征等。

　　MUSER的觀測和研究結果對理解太陽爆發過程中的能量釋放、粒子加速過程和探索爆發前兆都具有非常重要的意義(yi) ，將為(wei) 太陽活動預報研究提供重要的依據。

　　一米新真空太陽望遠鏡 “眼睛”越大看得越清楚

　　太陽是距離地球最近的恒星，人們(men) 能夠看到其表麵的許多結構特征。但是，要搞清楚各種太陽活動背後的物理原因和變化規律，還需要看清太陽表麵更加細微的特征，因此需要更大口徑的望遠鏡。

　　在中國科學院雲(yun) 南天文台撫仙湖太陽觀測與(yu) 研究基地，坐落著一台大口徑太陽望遠鏡——“一米新真空太陽望遠鏡”（NVST），它的有效口徑為(wei) 0.985米，真空封窗直徑達1.2米。它是目前我國綜合性能最好、口徑最大的地麵（真空）光學太陽望遠鏡，也是當前國際三大前沿太陽觀測係統之一，達到世界同類設備的先進水平。作為(wei) 我國附近8個(ge) 時區內(nei) （120經度範圍內(nei) ）唯一能對太陽能進行亞(ya) 角秒級（0.1角秒）高分辨觀測的望遠鏡，NVST已經成為(wei) 全球太陽觀測及空間天氣預報網絡的重要結點。

　　NVST是一台地平式望遠鏡，整體(ti) 建築可以分成兩(liang) 部分，前側(ce) 麵對撫仙湖，可以視為(wei) 一個(ge) 塔式結構，望遠鏡位於(yu) 塔頂，距離湖麵高度大約16米。後側(ce) 建築是光學實驗室、觀測控製室、會(hui) 議室和數據中心等。望遠鏡的圓頂可完全打開，通過導軌可移動至建築體(ti) 後側(ce) 。望遠鏡前方設置擋風板，可根據風速、風向調節其遮擋方向和高度，從(cong) 而減輕風對望遠鏡的影響。

　　利用不同波段，NVST可同時對太陽的光球、色球進行高空間分辨率的觀測。借助優(you) 良的觀測環境和複雜的圖像重建技術，光球層的圖像可以接近望遠鏡的衍射極限，而色球的邊緣觀測也處於(yu) 國際領先水平。對太陽動力學結構的高空間、高時間分辨的觀測，有助於(yu) 天文學家理解各種太陽爆發以及活動現象的觸發原因和本質。

　　目前，NVST正在進行科學儀(yi) 器升級，以迎接即將到來的第25太陽活動周。

　　太陽磁場望遠鏡和多通道望遠鏡 五大“武器”研究太陽磁場

　　中國科學院國家天文台懷柔觀測基地始建於(yu) 1984年，1985年太陽磁場望遠鏡竣工並開始試觀測。太陽磁場望遠鏡集光、機、電和圖像采集處理之大成，它的研製可算得上一項浩繁的大工程，它是以中國科學院院士艾國祥為(wei) 代表的我國老一輩天文學家共同奮鬥的成果。

　　太陽磁場望遠鏡研製成功後，中國科學院院士艾國祥和他的合作者們(men) 進一步著手多通道太陽望遠鏡的研製。多通道太陽望遠鏡係統包括五個(ge) 功能不同的子望遠鏡，它們(men) 統一組裝於(yu) 帶有光電導行的望遠鏡跟蹤係統上，由一台計算機控製五個(ge) 子望遠鏡的運動。

　　通過多通道太陽望遠鏡，天文學家可獲得太陽光球和色球的多種數據，包括太陽光球的磁場強度、色球的磁場強度和速度，以及不同波長處太陽色球單色圖像等。這些數據對於(yu) 太陽物理學家了解太陽活動的本質和規律至關(guan) 重要。

　　20世紀八九十年代，懷柔觀測基地因為(wei) 在太陽矢量磁場和視向速度場方麵的優(you) 異觀測能力，與(yu) 美國大熊湖天文台和美國馬歇爾飛行中心的磁場設備三足鼎立。特別是這裏的色球磁場和速度場的常規觀測，為(wei) 世界獨有。國內(nei) 外研究人員利用這些數據對太陽磁場及其活動進行了深入研究，在磁場和速度場形態演化、磁非勢特征與(yu) 太陽活動的相關(guan) 性等方麵做出了許多工作。

　　（作者係北京天文館副研究員）

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