在青海冷湖的赛什腾山上，海拔4000米的高处，一座特殊的望远镜正凝视着太阳。与传统天文望远镜在夜间工作不同，这架名为“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”（简称AIMS望远镜）的设备，在白天捕捉太阳发出的中红外光——一种肉眼无法看见的光线。
近日，这架全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备通过国家重大科研仪器研制项目的结题验收。它的出现，标志着我国在太阳磁场测量领域实现了重大突破，解决了长期困扰科学家的技术难题。
太阳磁场与人类生活密切相关。强烈的太阳磁场活动会引发太阳耀斑，进而影响地球的通信导航和电网安全。然而，百余年来，科学家只能通过可见光波段间接推算太阳磁场，这种方法存在较大误差。AIMS望远镜技术负责人、中国科学院国家天文台研究员王东光解释道：“传统方法需要分几步推算，过程复杂且误差大；而AIMS在中红外波段观测，可直接通过傅立叶光谱仪的太阳光谱获得磁场数据。”
AIMS望远镜利用12.3微米中红外波段观测，结合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。这一突破解决了太阳磁场测量百年来的瓶颈问题。望远镜的红外光谱仪、成像终端及真空制冷系统等核心部件均为国产，彰显了我国天文仪器的自主创新能力。
中国科学院国家天文台高级工程师冯志伟表示：“这不仅是科研项目的成功，更是我国重大科研仪器研制能力的集中体现。”试观测期间，团队攻克了杂散光干扰、探测器稳定性等技术难题，为高海拔地区大型天文设备的建设提供了宝贵经验。
在海拔4000米的高原建设精密光学设备，挑战远超想象。2018年冬天，首批科研人员抵达赛什腾山时，这里还是一片荒原。没有道路，建塔材料全靠直升机吊运；没有住所，科研人员只能栖身于集装箱或简易木屋；饮用水和食物需人力背运上山。一位团队成员回忆：“调试期间，我们常常连续四五天无法下山，在零下20多摄氏度的严寒中坚守。”
2022年6月，望远镜光学系统运抵冷湖后，原本在西安测试良好的设备光学质量突然下降。团队花了两个多月排查，最终发现是低温导致胶体收缩使镜面变形。设备不得不运回西安改进，往返耗时大半年。更大的挑战来自傅立叶光谱仪的电信号放大倍率极高，即使采取了电磁屏蔽措施，望远镜仍对其产生干扰信号。团队历经20余个日夜，通过多层滤波、隔离和严格接地，终于在2023年7月15日首次成功接收到太阳光谱。
“那一刻，所有的疲惫都化为了喜悦。”冯志伟说。这一被团队称为“初光”的时刻，标志着中国在中红外太阳观测领域实现了新跨越。
随着AIMS望远镜正式转入科学产出阶段，其应用前景日益广阔。通过对太阳磁场的精确观测，科学家可以更深入地研究太阳剧烈爆发中物质与能量的转移机制，以及磁能的积累与释放过程。这将大幅提升对太阳剧烈爆发的预测能力，为空间天气预报提供更精准的科学依据。
AIMS课题负责人、中国科学院国家天文台研究员邓元勇表示：“就像气象预报一样，未来人类需要提前数天预测强烈的太阳活动，为卫星运行、电网调度提供预警。对太阳磁场的深入理解是实现精准预报的物理基础。”AIMS望远镜的建成，填补了国际中红外太阳磁场观测的空白。
科学史上，每一次观测技术的突破都带来对宇宙认知的更新。AIMS望远镜的建成和使用，正是科学装置从探索宇宙奥秘到服务社会的一个缩影。在这架观测太阳的望远镜背后，人们看到的不仅是中国科学事业的进步，更是一代代科研工作者仰望星空、脚踏实地的不懈奋斗。
