在青海冷湖的賽什騰山上，海拔4000米的高原矗立著一座與眾不同的天文觀測設(shè)備——全球首臺專門用于太陽磁場測量的中紅外觀測系統(tǒng)（AIMS望遠(yuǎn)鏡）。與傳統(tǒng)天文望遠(yuǎn)鏡不同，它不依賴夜晚的星光，而是直接在白天對準(zhǔn)太陽，捕捉人眼不可見的中紅外光，為人類探索太陽磁場開辟了新的路徑。

太陽磁場與地球生活緊密相連。強烈的太陽活動會引發(fā)耀斑，干擾地球的通信、導(dǎo)航系統(tǒng)，甚至威脅電網(wǎng)安全。然而，百余年來，科學(xué)家只能通過可見光波段間接推算太陽磁場，這一過程不僅復(fù)雜，而且誤差較大。AIMS望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)負(fù)責(zé)人王東光研究員形象地比喻：“過去測量太陽磁場就像走彎路，現(xiàn)在AIMS直接‘抄近路’，通過中紅外波段觀測，利用傅立葉光譜儀直接獲取太陽光譜，從而精確測量磁場。”

AIMS望遠(yuǎn)鏡的創(chuàng)新之處在于，它通過12.3微米的中紅外波段觀測，結(jié)合超窄帶傅立葉光譜儀，直接測量塞曼裂距，將磁場測量精度提升至優(yōu)于10高斯量級。這一突破解決了太陽磁場測量領(lǐng)域長期存在的技術(shù)瓶頸。更令人自豪的是，望遠(yuǎn)鏡的紅外光譜儀、成像終端及真空制冷系統(tǒng)等核心部件均實現(xiàn)國產(chǎn)化，彰顯了我國在天文儀器自主研發(fā)方面的實力。

在高原上建設(shè)如此精密的光學(xué)設(shè)備，挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超想象。2018年冬，首批科研人員踏入賽什騰山時，這里還是一片荒蕪。沒有道路，建塔材料只能靠直升機吊運；沒有住所，科研人員擠在集裝箱或簡易木屋中；飲用水和食物全靠人力背運。一位團隊成員回憶：“調(diào)試期間，我們常常連續(xù)幾天無法下山，在零下20多攝氏度的嚴(yán)寒中堅守。”

2022年6月，望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)運抵冷湖后，新的問題出現(xiàn)了。原本在西安測試良好的設(shè)備，在高原低溫環(huán)境下光學(xué)質(zhì)量突然下降。團隊花了兩個多月排查，最終發(fā)現(xiàn)是低溫導(dǎo)致膠體收縮，鏡面發(fā)生變形。設(shè)備不得不運回西安改進(jìn)，這一往返耗時大半年。更大的挑戰(zhàn)來自傅立葉光譜儀的電信號放大倍率極高，即使采取了電磁屏蔽措施，望遠(yuǎn)鏡仍對其產(chǎn)生干擾。團隊歷經(jīng)20多個日夜，通過多層濾波、隔離和嚴(yán)格接地，終于在2023年7月15日首次成功接收到太陽光譜，這一時刻被團隊稱為“初光”，標(biāo)志著中國在中紅外太陽觀測領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。

隨著AIMS望遠(yuǎn)鏡正式進(jìn)入科學(xué)產(chǎn)出階段，其應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。通過對太陽磁場的精確觀測，科學(xué)家能夠更深入地理解太陽劇烈爆發(fā)中物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)移機制，以及磁能的積累與釋放過程。這將顯著提升對太陽活動的預(yù)測能力，為空間天氣預(yù)報提供更精準(zhǔn)的科學(xué)依據(jù)。AIMS課題負(fù)責(zé)人鄧元勇研究員表示：“未來，人類需要像預(yù)測天氣一樣，提前數(shù)天預(yù)測強烈的太陽活動，為衛(wèi)星運行、電網(wǎng)調(diào)度提供預(yù)警。對太陽磁場的深入理解是實現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)。”

科學(xué)的發(fā)展往往源于觀測技術(shù)的突破。AIMS望遠(yuǎn)鏡的建成和使用，不僅推動了人類對太陽的認(rèn)知，也展現(xiàn)了科學(xué)裝置從探索宇宙奧秘到服務(wù)社會的轉(zhuǎn)變。在這座觀測太陽的望遠(yuǎn)鏡背后，凝聚著一代代科研工作者的智慧與汗水，他們仰望星空、腳踏實地，為中國科學(xué)事業(yè)的進(jìn)步書寫了新的篇章。