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图①：图为AIMS望远镜所在的塔楼。

图②：现场的工程师们看到第一幅光谱图时，难掩内心的喜悦。

图③：团队正在检测引导光学系统成像质量。

图④：团队正在检测主镜安装复位精度。

以上图片均为中国科学院国家天文台提供

太阳，这颗距离地球最近的恒星，有诸多未解之谜待揭开。近日，全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备（AIMS望远镜）正式启用，人类观测太阳又多了一双“慧眼”。

“十五五”规划建议提出，“加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局，提高基础研究投入比重，加大长期稳定支持。”支撑高水平科技自立自强的源头创新，离不开基础研究的突破。AIMS望远镜的建成启用，填补了国际上中红外波段太阳磁场观测的空白，也为后续大型天文设备在高海拔地区的建设提供了重要参考。

“从0到1”的探索，打开太阳观测新窗口

太阳大气是由磁场主导的巨大等离子体环境，提高太阳磁场观测精度，对太阳物理基础研究、空间天气预报等都有十分重要的意义。中国科学院国家天文台研究员、AIMS项目负责人邓元勇介绍，“可以说，磁场是太阳物理的第一观测量。”

过去，对太阳磁场的观测以分辨率为第一追求，对测量精度重视不够，国际上的大口径太阳望远镜测量精度普遍在100高斯量级。随着科学研究不断深入，学界逐渐认识到，太阳上的弱磁场研究同样重要，只重视分辨率远远不够，不光要“看得更清”，还要“量得更准”。

“就像拍照片和拍X光片时看到的人体不同，在不同波段观测到的太阳磁场反映的物理过程也不一样。”中国科学院国家天文台研究员、AIMS项目技术负责人王东光说，“AIMS望远镜就是要补上太阳磁场观测在中红外波段缺失的一环。”

“我们以精确的磁场测量为突破口，抢占中红外波段太阳磁场观测先机，确保我国在太阳物理前沿观测阵地上的领先地位。”锚定目标抓紧干，邓元勇带领团队进行攻关。

将磁场测量精度提升至优于10高斯量级；研制出国际上首台既有超高光谱分辨率，又具有成像功能的中红外傅里叶光谱仪，光谱分辨率指标提升至国内原有水平的156倍……自2015年启动研制以来，AIMS望远镜实现了多项关键技术突破。

每一项技术突破的过程，都犹如啃下一块硬骨头。以偏振测量技术为例，团队在可见光波段偏振测量领域已有40余年的技术积累，但是转向中红外波段偏振测量方向，却得从头起步。

当时，国际上没有可用的中红外偏振测量装置，甚至连可用红外波片等关键元器件都没有，同样也没有成熟的偏振检测设备和方法。王东光回忆说，“选材料、探索加工工艺、研制检测仪器，都是从零开始。经过不断调研，我们找到了适合红外偏振测量的硒化镉双折射晶体材料，摸索出波片的抛光工艺，研发出了国际上最大口径的硒化镉中红外波片。”

“做基础研究，最重要的是敢于创新、敢为人先。”邓元勇心里始终憋着一股劲，“我们要以站在国际最前列为目标，如果花了10年做一个设备，结果做出来是‘第二’‘第三’，这样的事情没有意义。”

协同创新，汇聚合力攻坚克难

AIMS望远镜的研制，是一次多学科联合攻关、有组织科研的成功实践。国家天文台总体协调，研制偏振测量系统、8—10微米成像终端系统、探索科学数据分析处理方法、开展工程基建；上海技术物理研究所研制傅里叶光谱仪；西安光学精密机械研究所负责望远镜引导光学系统；云南天文台、昆明物理研究所、南京天文仪器有限公司等多单位合作参与。任务分工协作，项目有序进行。

“一台大型设备的研制，涉及多学科多领域，往往由多个科研院所联合开展，需要准确理解彼此的设计要求，才能保证设备各个部分顺利对接。”王东光说，“我们从最开始就注重顶层设计，将指标、功能进行了深度细分，明确相关技术接口，因此整个项目过程比较顺利，没有出现设计上的返工问题。”

在各方协同努力下，AIMS望远镜的红外终端科学仪器光谱仪和8—10微米成像光路（含探测器芯片）及真空制冷系统等核心部件全部国产化，实现了相关技术的自主可控，体现了我国天文仪器的自主创新能力。

太阳观测设施对选址要求极高：日照时间长是必要条件；红外设备要求气候干燥，避免水汽对观测造成影响；空气越稀薄，探测效果越好……“我们先后调研了5个点位，最终确定了青海冷湖赛什腾山。”邓元勇说。