在青海冷湖的赛什腾山上，海拔4000米的高原上，一座与众不同的望远镜正默默注视着太阳。与传统天文望远镜不同，它选择在白昼时分“直视”太阳，捕捉一种人类肉眼无法察觉的光线——中红外光。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）的望远镜，近日通过国家重大科研仪器研制项目的结题验收，成为全球首台专门用于中红外波段太阳磁场观测的设备。
太阳磁场与人类生活息息相关。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，过去百余年间，科学家们只能通过可见光波段间接推算太阳磁场，这一过程不仅复杂，还容易产生误差。AIMS望远镜的出现，改变了这一局面。中国科学院国家天文台研究员王东光解释，AIMS通过12.3微米中红外波段的观测，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，解决了长期困扰太阳磁场测量的技术难题。
这架望远镜的每一部分，包括红外光谱仪、成像终端和真空制冷系统，均为国产，彰显了我国在天文仪器自主研发方面的实力。中国科学院国家天文台高级工程师冯志伟表示，这不仅是一次科研项目的成功，更是我国重大科研仪器研制能力的集中体现。在试观测期间，团队克服了杂散光干扰和探测器稳定性等挑战，为未来在高海拔地区建设大型天文设备提供了宝贵经验。
建设这样一台精密的光学设备，在海拔4000米的高原上，考验的不仅是科学智慧，更是工程毅力。2018年冬天，首批科研人员踏上赛什腾山时，这里还是一片荒原。没有现成的道路，所有建塔材料只能依靠直升机吊运；没有固定的住所，科研人员只能栖身于集装箱或简易木屋；饮用水和食物需要人力背运上山。一位团队成员回忆，调试期间，他们常常连续数日无法下山，在零下20多摄氏度的严寒中坚守岗位。
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。团队成员、“90后”科研人员沈宇樑回忆，整整两个月，他们反复排查装调、应力和环境因素，甚至拆解全部组件，却毫无头绪。每天清晨上山、深夜返回，进度停滞的压力让他们倍感焦虑。在零下15摄氏度的环境中进行光学干涉测量时，团队不得不开着风扇搅动空气，以消除局部热对流，保证气流稳定。沈宇樑笑言，鼻涕流出来直接冻住。一张三人鼻涕结冰仍专注测量的照片，后来被他发给女友，换来一句“哈哈哈”。
真正的突破来自坚持。2022年9月底，问题终于被锁定——低温导致黏接镜片的胶体收缩，引发镜面微小变形。设备不得不运回西安改进，这一往返耗时大半年。更大的挑战还在后面。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，望远镜仍对其产生了干扰信号。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。冯志伟说，那一刻，所有的疲惫都化为了喜悦，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，其带来的不仅是基础研究的成果，更有广阔的应用前景。通过对太阳磁场的精确观测，科学家们能够更深入地理解太阳剧烈爆发中物质与能量的转移机制，研究磁能的积累与释放。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。中国科学院国家天文台研究员邓元勇表示，AIMS望远镜的建成填补了国际中红外太阳磁场观测的空白，为人类提前数天预测强烈的太阳活动，为卫星运行和电网调度提供预警奠定了物理基础。
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。
