海拔4000米处,再添国之重器——太阳磁场观测望远镜与邓元勇博士的故事🔭

九龙河

<p class="ql-block">  我们生活在太阳这个巨大的磁力球的影响之下,它驱动着地球的气候、影响着卫星和通讯。因此,人类探索太阳的步伐从未停歇。</p><p class="ql-block"> 据央视报道,全球首台中红外波段太阳磁场观测望远镜,于2025年10月正式启用,解决了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题,将为灾害性空间天气监测预报提供重要支撑。</p><p class="ql-block"> 中国科学院国家天文台邓元勇团队历径十年研发了这台国之重器,为中国太阳物理研究跻身世界前列奠定了坚实基础。</p><p class="ql-block"><b>一、从北大到国家天文台</b></p><p class="ql-block"> 邓元勇,1965年出生于四川资阳,1988年毕业于北京大学地球物理系,1997年获天体物理博士学位。</p><p class="ql-block"> 邓元勇读博士期间,便开始涉足太阳磁场观测技术的研究,这段经历为他日后主导AIMS望远镜项目埋下伏笔。</p><p class="ql-block"> 1991年起,他历任北京天文台实习研究员、助理研究员、副研究员,并于1999年晋升为研究员。</p><p class="ql-block"> 2010年起担任怀柔太阳观测基地主任,全面负责该基地的科研与管理工作。</p><p class="ql-block"><b>二、十年磨一剑,打造全球首台中红外太阳磁场望远镜</b></p><p class="ql-block"> 2015年,邓元勇牵头启动“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(AIMS)项目,这是他科研生涯的里程碑。该项目旨在攻克中红外波段太阳磁场直接测量的百年难题,此前国际上尚未有同类设备。面对中红外探测器敏感、背景辐射强等技术瓶颈,邓元勇团队展现出非凡的创新能力。</p><p class="ql-block"> 望远镜建设于海拔 4000 米的青海冷湖赛什腾山,这里道路不通,建观测塔的材料全靠直升机吊运,增加了运输成本和施工难度。</p><p class="ql-block"> 高海拔地区没有住所,施工人员只能栖身于集装箱,靠煤炉生火取暖,且每天的水和食物需要从住处带上山,生活极为不便。</p><p class="ql-block"> 高原地区气温低,2022 年望远镜的光学系统因高原低温出现像质下降,团队不得不返回所内解决,从查找原因到彻底解决历时近半年。</p><p class="ql-block"> 研发中克服了诸多技术研发难题。以往太阳磁场测量主要在可见光波段,精度有限,且需间接推算。邓元勇团队通过 12.3 微米中红外波段观测,利用超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼裂距,将磁场测量精度提升至优于 10 高斯量级,成功解决了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题。</p><p class="ql-block"> 望远镜采用离轴光学系统设计,红外光谱和成像终端,含探测器芯片、真空制冷系统等关键部件全部实现国产,尤其是国际最大口径的CdSe波片研制成功,为我国中红外偏振测量技术奠定基础。</p><p class="ql-block"> 在调试阶段,团队需解决杂散光干扰问题,以提高观测数据的准确性和可靠性。</p><p class="ql-block"> 2025年,AIMS望远镜正式转入科学产出阶段,已获取多个太阳耀斑的中红外数据,有望在太阳三维大气动力学、磁能释放机制等前沿领域取得重大突破。这一成果被国际同行评价为“重新定义了太阳磁场测量的精度标准”。</p><p class="ql-block"><b>三、从地基到空间的全方位布局</b></p><p class="ql-block"> 邓元勇的科研视野不仅局限于地基观测,还深度参与空间太阳探测项目。他担任“先进天基太阳天文台”(ASO-S)卫星载荷“全日面磁像仪”的设计负责人,该设备将为研究太阳活动的起源与传播提供关键数据。此外,他还积极推动“中国巨型太阳望远镜”(CGST)的预研工作,这一计划中的4米级地基望远镜将进一步提升我国在太阳物理领域的国际竞争力。</p><p class="ql-block"> 在理论研究方面,邓元勇团队提出了“磁致跃迁理论”,用于解释恒星日冕磁场的形成机制,并通过观测数据验证了该理论的有效性。他发表的《太阳磁场探测现状与展望》等论文,系统梳理了该领域的技术发展脉络,成为行业重要参考。</p><p class="ql-block"><b>四、开拓者的执着与担当</b></p><p class="ql-block"> 邓元勇常以“做国际上独一无二的设备”为座右铭,这种开拓者精神贯穿于他的科研生涯。在AIMS望远镜研制过程中,团队曾遭遇电磁干扰导致光谱信号丢失的危机,他带领成员连续20多个日夜坚守岗位,通过多层滤波、隔离接地等手段最终解决问题。</p><p class="ql-block"> 谈及科研挑战时,邓元勇坦言:“别人没做过的,我去做,不怕失败。”这种敢于冒险的精神,正是他取得突破的关键。</p><p class="ql-block"> 此外,邓元勇十分注重人才培养,作为博士生导师,他培养了一批活跃在太阳物理领域的青年科学家。他的学生评价他:“邓老师不仅传授技术,更教会我们如何从科学问题出发,系统性地解决难题。”</p><p class="ql-block"><b>五、科研路上的勋章</b></p><p class="ql-block"> 邓元勇的贡献得到了学术界的高度认可,他曾获“纪念成中杰太阳物理学奖”(1997年)、国家级科技进步二等奖(1996年)等荣誉。</p><p class="ql-block"> 2025年AIMS望远镜的建成,更使他成为国际太阳物理界的焦点人物。面对荣誉,他始终保持谦逊:“这是团队共同努力的结果,我们只是在正确的时间做了正确的事。”</p><p class="ql-block"> 如今,邓元勇仍带领团队奋战在科研一线,他的下一个目标是利用AIMS望远镜数据,揭示太阳耀斑期间磁场重构的物理机制。正如他在项目总结会上所说:“太阳是我们理解宇宙的钥匙,而磁场是解开这把锁的关键。”这种对科学的纯粹热爱,正是他持续前行的动力源泉。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">附:<b>邓元勇经典语录</b></p><p class="ql-block"> 我们搞天文的,就是要去探索那些不知道、不理解的东西。如果什么都知道了,那还要我们科学家干什么?</p><p class="ql-block"> 太阳活动对地球的影响是实实在在的,我们的研究不是为了‘仰望星空’的浪漫,更是为了‘脚踏实地’的安全。</p><p class="ql-block"> 我们要有自己的‘眼睛’和‘耳朵’去看宇宙,不能总是依赖别人的数据。</p><p class="ql-block"> 做中红外太阳望远镜,我们是在‘与热辐射作斗争’。不仅要看到太阳的光,更要滤掉仪器自身和地球大气发出的‘噪音’。这是观测技术的一场革命。</p><p class="ql-block"> 谁率先掌握了中红外的太阳磁场观测能力,谁就将在下一代太阳物理研究中占据制高点。我们的目标不仅是填补国内空白,更是要打造世界领先的观测设备,看清太阳磁场的‘真面目’。</p><p class="ql-block"> 我们要回答的根本问题是:驱动太阳活动的‘终极发动机’——太阳发电机,究竟是如何在最深、最基础的层次上工作的?中红外观测将为我们提供最直接的物理证据。</p><p class="ql-block"><i>参考资料</i>:《新华网》、《光明网》、《科学网》、《中国新闻网》、《中国科技网》</p> <p class="ql-block">太阳磁场观测望远镜选址时的留影</p>