太陽(yáng)，這顆距離地球最近的恒星，源源不斷地為地球提供光和熱。然而，這顆演化了46億年的星球，還存有諸多未解之謎，靜待人類(lèi)探索。

　　如今，人類(lèi)對太陽(yáng)的觀(guān)測仰望，又多了一雙“慧眼”。6月24日，國家重大科研儀器研制項目“2.5米大視場(chǎng)高分辨率太陽(yáng)望遠鏡”(WeHoST)在四川稻城啟動(dòng)建設配套項目，預計2027年望遠鏡完成裝調并投入試運行。建成后，該望遠鏡將成為目前全世界最大的軸對稱(chēng)太陽(yáng)望遠鏡。

　　“目前太陽(yáng)研究的焦點(diǎn)問(wèn)題之一是太陽(yáng)爆發(fā)的物理機制。譬如太陽(yáng)為何會(huì )爆發(fā)、太陽(yáng)爆發(fā)是如何釋放能量的、太陽(yáng)爆發(fā)對地球會(huì )產(chǎn)生什么影響等。”WeHoST項目負責人、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授丁明德介紹，WeHoST的科學(xué)目標就是觀(guān)測研究太陽(yáng)活動(dòng)區的起源和演化，以及太陽(yáng)爆發(fā)現象，特別是太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射的特征和機制。

　　工欲善其事，必先利其器。“目前已有的大型太陽(yáng)望遠鏡鏡視場(chǎng)小，雖然能夠清晰觀(guān)察到太陽(yáng)表面小尺度的精細結構，但對于研究太陽(yáng)活動(dòng)區和太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)還遠遠不夠。而WeHoST最大的特點(diǎn)就是既有大視場(chǎng)又有高分辨率，可以看到太陽(yáng)爆發(fā)全貌。”中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授方成表示，WeHoST的觀(guān)測視場(chǎng)擴大到7角分，可以看到太陽(yáng)表面直徑30萬(wàn)公里范圍內的太陽(yáng)活動(dòng)，比現有的太陽(yáng)望遠鏡擴大了3倍到4倍，能夠覆蓋整個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)區。

　　視場(chǎng)擴大的同時(shí)，WeHoST的分辨率也達到0.1角秒至0.3角秒。“這相當于可以看得清太陽(yáng)表面70公里至200公里范圍的局部精細結構，比目前國內國際一般中小型太陽(yáng)望遠鏡的分辨率提高了3倍至5倍。”丁明德介紹，這將為觀(guān)測太陽(yáng)爆發(fā)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供更好的觀(guān)測數據。

　　而作為未來(lái)全世界最大的軸對稱(chēng)太陽(yáng)望遠鏡，WeHoST可同時(shí)對太陽(yáng)光球層和色球層的磁場(chǎng)進(jìn)行更精準的觀(guān)測。“太陽(yáng)的絕大部分物質(zhì)是高溫等離子體，太陽(yáng)的物態(tài)、運動(dòng)和演變都與磁場(chǎng)密切相關(guān)。太陽(yáng)磁場(chǎng)是研究太陽(yáng)活動(dòng)最重要的物理量之一。”丁明德說(shuō)。

　　茫茫太空中，兩顆來(lái)自中國的太陽(yáng)觀(guān)測衛星交相輝映：一顆是2021年發(fā)射的太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星“羲和號”，一顆是2022年發(fā)射的先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺“夸父一號”。

　　既然已經(jīng)有衛星可以近距離觀(guān)測太陽(yáng)，為何還要建地面望遠鏡?丁明德表示：“相較于空間科學(xué)衛星，地面望遠鏡可以做得更大，使用壽命更長(cháng)，而且觀(guān)測的波段不同，WeHoST可以最多以6個(gè)波段同時(shí)觀(guān)測太陽(yáng)光球層和色球層的磁場(chǎng)、光譜和太陽(yáng)單色像。”

　　方成表示，WeHoST建成后，還可以不斷迭代和升級，比如根據科研需求，增加新的終端設備，并與太陽(yáng)觀(guān)測衛星配合，支撐建立我國天地一體化太陽(yáng)立體觀(guān)測網(wǎng)。

　　“目前團隊正在攻關(guān)、逐步驗證多項關(guān)鍵技術(shù)，其中最大的技術(shù)難題就是控制太陽(yáng)照射帶來(lái)的熱量。”南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院高級工程師李臻介紹，太陽(yáng)照射到WeHoST鏡面的熱量可達約5000瓦，幾秒鐘就可以將1升水從常溫加熱至沸騰。雖然鏡面本身可以反射90%以上的熱量，但仍將吸收約500瓦的熱量。

　　而反射的約4500瓦熱量，也將集中到主鏡的主焦點(diǎn)處。為解決望遠鏡的散熱問(wèn)題，中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所團隊，采用鏡面背部制冷技術(shù)，在背部均勻布置200多根氣管，組成陣列，以噴射冷風(fēng)的方式帶走鏡面吸收的太陽(yáng)能。團隊還采用自主研發(fā)的專(zhuān)利技術(shù)，吸收主焦點(diǎn)附近的多余能量，通過(guò)控制制冷液的溫度和流速實(shí)現降溫，確保望遠鏡長(cháng)期穩定運行。

　　為獲得高分辨率的太陽(yáng)觀(guān)測圖像，技術(shù)團隊又采用地表層自適應光學(xué)技術(shù)，以克服地球大氣擾動(dòng)對圖像質(zhì)量的干擾，進(jìn)一步提高觀(guān)測分辨率。

　　“目前，望遠鏡主體還在研制中，團隊還在攻關(guān)雙波段多狹縫磁場(chǎng)測量、多波段成像等技術(shù)，預計2026年底完成配套項目基建及望遠鏡總裝，并進(jìn)行整體性能調試。”李臻說(shuō)。