追日问天｜看科研望远镜如何观测太阳

中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地，坐落于环境优美的怀柔水库北岸，距离北京市中心约60公里，是国际著名的太阳磁场观测台站之一。历经30多年的不懈努力，创始人艾国祥院士和诸多天文学家们一起，将此基地建设成了国际太阳物理观测研究的前沿机构。

在怀柔太阳观测基地，安装有国际先进水平的全日面太阳磁场望远镜和多通道太阳望远镜，天文学家们观测着太阳的一举一动，实现着人类的“追日”梦想。那么，这两个巨大的望远镜是如何工作的？观测太阳对于我们的现实生活有哪些帮助呢？带着这个疑问，让我们一起走进怀柔太阳观测基地一探究竟。

在怀柔观测基地，有两台观测设备，一台是多通道太阳磁场望远镜，一台是全日面太阳光学和磁场监测望远镜。多通道太阳磁场望远镜安装在太阳观测塔顶部。适合观测的日子，观测人员都会开启望远镜的圆顶，对太阳进行观测。它带有五个不同功能的子望远镜，统一组装在一个望远镜跟踪系统上，能够精确的跟踪太阳运行。

其中，主力望远镜是口径35cm的太阳磁场望远镜，它能获取5324埃的太阳光球，和4861埃的色球的矢量磁场及视线速度场数据。另一台是口径60cm的三通道太阳磁场望远镜，用于同时观测5247埃、5250埃和5173埃的太阳单色像和磁场信息。太阳望远镜的主体结构用于获取太阳图像，而接收端则用于采集图像信号，通过计算机处理，得到观测数据，进而得到所需要的太阳图像。

多通道望远镜的观测视场很小，只能观测到太阳的局部像，因此，在开启圆顶后，观测员首先会分区域将太阳全日面扫描一遍，找到存在活动区的区域，随后，他们会着重关注这些区域。

与多通道望远镜相同，不远位置的小圆顶，也同样随着太阳日出而作。在小圆顶里，安装着全日面太阳光学和磁场监测望远镜，不同的是，多通道望远镜观测太阳的局部像，它则观测太阳的全日面像。

这个望远镜包括两个子望远镜，一个是口径10cm的磁场望远镜，用于观测5324埃的全日面矢量磁场。另一个是口径20cm的色球望远镜，它可获取色球6562.8埃的全日面单色像。

这台望远镜建于2006年，它在全世界第一次发布了全日面的光球矢量磁场观测数据，也是我国空间环境监测预警系统的骨干设备。

同样的，这台望远镜的自动化程度也很高，观测员在跟踪到太阳之后，运行设计好的程序，就能拍摄并观测全日面的光球矢量磁场和色球单色像。

今年的6月21日，我国发生了一次日食，怀柔太阳观测基地位于偏食带上，利用全日面太阳活动监测望远镜成功观测了日偏食的整个过程。这次观测使用的就是20cm色球望远镜。

怀柔太阳观测基地兼具着科研价值和社会价值。由于太阳剧烈活动是灾害性空间天气事件的源头，因此太阳物理的观测研究具有重要的社会意义。研究太阳不仅对科研有价值，同时，它也指导着我们的生产和生活。相信很多同学都对观测太阳都有浓厚的兴趣，希望有一天你也可以成为我们的一员，一起来到怀柔湖畔“追日”吧。（邓元勇、王薏、陈洁、汪国萍)