儀商訊：自適應(yīng)光學(xué)由于能夠顯著提高空間分辨率，在天文觀測(cè)領(lǐng)域日益得到廣泛的應(yīng)用。近日，在中科學(xué)院云南天文臺(tái)的協(xié)助下，中科院光電技術(shù)研究所研究員饒長(zhǎng)輝帶領(lǐng)的太陽高分辨力光學(xué)成像研究小組，成功突破下一代自適應(yīng)光學(xué)——多層共軛自適應(yīng)光學(xué)（MCAO）關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)驗(yàn)的成功，標(biāo)志著我國在下一代自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，使我國成為繼美國和德國之后，第三個(gè)掌握太陽MCAO技術(shù)的國家，為我國進(jìn)一步開展大視場(chǎng)多層自適應(yīng)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

太陽活動(dòng)區(qū)大視場(chǎng)高分辨力實(shí)時(shí)圖像

研究人員利用所研制的太陽MCAO系統(tǒng)原理樣機(jī)與云南天文臺(tái)1米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡對(duì)接，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽活動(dòng)區(qū)的大視場(chǎng)閉環(huán)校正成像觀測(cè)，在國內(nèi)首次利用MCAO技術(shù)獲取到太陽活動(dòng)區(qū)大視場(chǎng)高分辨力實(shí)時(shí)圖像。

層共軛自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用，將幫助太陽物理學(xué)家看到更加清晰、更加精細(xì)、更加動(dòng)態(tài)化的太陽活動(dòng)，加深人類對(duì)恒星乃至宇宙的認(rèn)識(shí)，也將為空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和空間天氣預(yù)報(bào)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

科研人員透露，將在未來5年內(nèi)為云南天文臺(tái)1米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡配備一套專用的MCAO系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的成功運(yùn)用。

配備自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的地基大口徑太陽望遠(yuǎn)鏡是開展高分辨力太陽觀測(cè)的主要手段。“自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)對(duì)大氣湍流的影響進(jìn)行補(bǔ)償，就相當(dāng)于給太陽望遠(yuǎn)鏡戴‘眼鏡’，矯正視力?！钡珎鹘y(tǒng)的自適應(yīng)光學(xué)高分辨力校正視場(chǎng)較小，可見光波段在10角秒左右(1角秒相當(dāng)于700多公里)，而整個(gè)太陽活動(dòng)區(qū)為60-180角秒，傳統(tǒng)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)無法看清整個(gè)太陽活動(dòng)區(qū)。MCAO技術(shù)是通過對(duì)地球大氣湍流引起的波前像差進(jìn)行分層探測(cè)和校正，實(shí)現(xiàn)三維立體補(bǔ)償，從而在大視場(chǎng)范圍內(nèi)消除大氣湍流的影響，獲得接近衍射極限的成像效果。

據(jù)了解，對(duì)太陽活動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)警和預(yù)報(bào)可以最大程度地避免災(zāi)害性空間天氣對(duì)人類正常活動(dòng)的影響，確保航天工程安全。為了研究太陽活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)起源，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和空間天氣預(yù)報(bào)，需要獲得太陽活動(dòng)區(qū)的大視場(chǎng)高分辨力的觀測(cè)數(shù)據(jù)。配備自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的地基大口徑太陽望遠(yuǎn)鏡是開展高分辨力太陽觀測(cè)的主要手段。傳統(tǒng)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)無法直接滿足對(duì)整個(gè)太陽活動(dòng)區(qū)進(jìn)行高分辨力觀測(cè)的需求。為了解決傳統(tǒng)自適應(yīng)光學(xué)校正視場(chǎng)小的問題，科學(xué)家發(fā)展出了MCAO技術(shù)，該技術(shù)在近年來得到長(zhǎng)足發(fā)展。