四川稻城全球最大的太陽射電望遠鏡陣列完成最後的組裝


在青藏高原的邊緣,四川稻城的圓環陣列太陽射電望遠鏡(Daocheng Solar Radio Telescope,簡稱 DSRT)於11月13日建設完工,它由三百多個碟形天線組成,一個圓周長超過3公里的圓環。稻城太陽射電望遠鏡將於明年6月開始試運行。這台價值一億元人民幣(大約一千四百萬美元)的觀測站,將幫助研究人員研究太陽爆發及對地球周圍環境的影響。

美國科羅拉多大學博爾德分校的太陽物理學家瑪利亞·卡扎琴科(Maria Kazachenko)副教授指出,我們正在進入太陽天文學的黃金時代,許多重要太陽望遠鏡陸續啟用,包括美國太空總署的派克太陽探測器(Parker Probe)和歐洲太空總署的太陽軌道探測器(Solar Orbiter ,2020年發射),它們都在圍繞太陽運行中收集數據。

北京大學的太陽物理學家田暉說:「接下來的幾年,太陽將會進入一個高度活躍的階段。稻城太陽射電望遠鏡收集的射電數據,能補充其它射電波段工作的望遠鏡收集的資料。在過去兩年,中國發射至少四顆太陽觀測衛星,包括10月發射的先進太陽天文台,在紫外和X射線波段研究太陽。中國現有的設備可以觀測太陽所有層面,從表面到最外層大氣。」

南京大學太陽物理學家丁明德指出,中國各個望遠鏡,還能為其它時區無法觀測太陽活動的望遠鏡提供重要的太陽活動數據。他補充,太陽研究需要全球合作。

稻城太陽射電望遠鏡對於研究太陽外層大氣(日冕)中的活動非常有用,如太陽耀斑和日冕物質拋射(coronal mass ejection)。 這些是來自日冕的熱等離子體的巨大噴發,發生於太陽扭曲的磁場彈開和隨後重連期間,當日冕物質拋射期間釋放的高能粒子衝向地球時,導致的太空天氣會損壞環繞地球軌道上的人造衛星,破壞地球電網。

丁明德說:「今年2月,一次較弱的日冕物質拋射破壞了美國太空探索科技公司(SpaceX)發射的四十顆星鏈(Starlink)通訊衛星。隨著太空上有越來越多的衛星,我們越來越需要更好地預報太空天氣。」

卡扎琴科說:「預測太空天氣仍然很難,稻城太陽射電望遠鏡擁有寬視場,至少比太陽的視面積大36倍,使望遠鏡能夠追蹤日冕物質拋射的發展,觀測高能粒子如何在太空中傳播。」

稻城太陽射電望遠鏡首席工程師閻敬業說:「有了這些資料,我們或許能預報日冕物質拋射是否以及何時會到達地球。」

閻敬業說:「稻城太陽射電望遠鏡的313個天線使之可以實現高靈敏度,以更好地預報太空天氣。巨大陣列有可能捕捉到較弱的高能粒子訊號,這些訊號可能會被相同頻率範圍(150兆赫到450兆赫)內,但是天線較少的陣列遺漏。」

稻城太陽射電望遠鏡的觀測數據除了提供給國際科研人員使用之外,在夜間也可以開放望遠鏡供其它類型的觀測,例如脈衝星研究。

中國還在四川的青藏高原建造一個新的光學望遠鏡,預計於2026年完工。

【圖:蓋帝圖像 Getty Image;文:節錄自自然網頁;新聞資訊由林景明提供】文章刊登在2022年11月14日出版的《自然》期刊;標題是:World’s largest solar telescope array is now complete


發表評論