圖①：圖為AIMS望遠鏡所在的塔樓。

圖②：現場的工程師們看到第一幅光譜圖時，難掩內心的喜悅。

圖③：團隊正在檢測引導光學系統成像質量。

圖④：團隊正在檢測主鏡安裝復位精度。

以上圖片均為中國科學院國家天文臺提供

太陽，這顆距離地球最近的恒星，有諸多未解之謎待揭開。近日，全球首臺中紅外波段太陽磁場專用觀測設備（AIMS望遠鏡）正式啟用，人類觀測太陽又多了一雙“慧眼”。

“十五五”規劃建議提出，“加強基礎研究戰略性、前瞻性、體系化布局，提高基礎研究投入比重，加大長期穩定支持?！敝胃咚娇萍甲粤⒆詮姷脑搭^創新，離不開基礎研究的突破。AIMS望遠鏡的建成啟用，填補了國際上中紅外波段太陽磁場觀測的空白，也為后續大型天文設備在高海拔地區的建設提供了重要參考。

“從0到1”的探索，打開太陽觀測新窗口

太陽大氣是由磁場主導的巨大等離子體環境，提高太陽磁場觀測精度，對太陽物理基礎研究、空間天氣預報等都有十分重要的意義。中國科學院國家天文臺研究員、AIMS項目負責人鄧元勇介紹，“可以說，磁場是太陽物理的第一觀測量?！?/p>

過去，對太陽磁場的觀測以分辨率為第一追求，對測量精度重視不夠，國際上的大口徑太陽望遠鏡測量精度普遍在100高斯量級。隨著科學研究不斷深入，學界逐漸認識到，太陽上的弱磁場研究同樣重要，只重視分辨率遠遠不夠，不光要“看得更清”，還要“量得更準”。

“就像拍照片和拍X光片時看到的人體不同，在不同波段觀測到的太陽磁場反映的物理過程也不一樣?！敝袊茖W院國家天文臺研究員、AIMS項目技術負責人王東光說，“AIMS望遠鏡就是要補上太陽磁場觀測在中紅外波段缺失的一環?！?/p>

“我們以精確的磁場測量為突破口，搶占中紅外波段太陽磁場觀測先機，確保我國在太陽物理前沿觀測陣地上的領先地位?！卞^定目標抓緊干，鄧元勇帶領團隊進行攻關。

將磁場測量精度提升至優于10高斯量級；研制出國際上首臺既有超高光譜分辨率，又具有成像功能的中紅外傅里葉光譜儀，光譜分辨率指標提升至國內原有水平的156倍……自2015年啟動研制以來，AIMS望遠鏡實現了多項關鍵技術突破。

每一項技術突破的過程，都猶如啃下一塊硬骨頭。以偏振測量技術為例，團隊在可見光波段偏振測量領域已有40余年的技術積累，但是轉向中紅外波段偏振測量方向，卻得從頭起步。

當時，國際上沒有可用的中紅外偏振測量裝置，甚至連可用紅外波片等關鍵元器件都沒有，同樣也沒有成熟的偏振檢測設備和方法。王東光回憶說，“選材料、探索加工工藝、研制檢測儀器，都是從零開始。經過不斷調研，我們找到了適合紅外偏振測量的硒化鎘雙折射晶體材料，摸索出波片的拋光工藝，研發出了國際上最大口徑的硒化鎘中紅外波片?！?/p>

“做基礎研究，最重要的是敢于創新、敢為人先?！编囋滦睦锸冀K憋著一股勁，“我們要以站在國際最前列為目標，如果花了10年做一個設備，結果做出來是‘第二’‘第三’，這樣的事情沒有意義?！?/p>

協同創新，匯聚合力攻堅克難

AIMS望遠鏡的研制，是一次多學科聯合攻關、有組織科研的成功實踐。國家天文臺總體協調，研制偏振測量系統、8—10微米成像終端系統、探索科學數據分析處理方法、開展工程基建；上海技術物理研究所研制傅里葉光譜儀；西安光學精密機械研究所負責望遠鏡引導光學系統；云南天文臺、昆明物理研究所、南京天文儀器有限公司等多單位合作參與。任務分工協作，項目有序進行。

“一臺大型設備的研制，涉及多學科多領域，往往由多個科研院所聯合開展，需要準確理解彼此的設計要求，才能保證設備各個部分順利對接?！蓖鯑|光說，“我們從最開始就注重頂層設計，將指標、功能進行了深度細分，明確相關技術接口，因此整個項目過程比較順利，沒有出現設計上的返工問題?！?/p>

在各方協同努力下，AIMS望遠鏡的紅外終端科學儀器光譜儀和8—10微米成像光路（含探測器芯片）及真空制冷系統等核心部件全部國產化，實現了相關技術的自主可控，體現了我國天文儀器的自主創新能力。

太陽觀測設施對選址要求極高：日照時間長是必要條件；紅外設備要求氣候干燥，避免水汽對觀測造成影響；空氣越稀薄，探測效果越好……“我們先后調研了5個點位，最終確定了青海冷湖賽什騰山?！编囋抡f。

當地的支持是推進科研項目建設的關鍵一環?！霸O施得考慮運行維護，相應的基礎設施就不能少?！被貞浧疬x址過程，鄧元勇對地方的執行力感觸很深，“我們的設施建在山上，人能爬上去，但設備上不去，當地政府就用直升機協助運輸。在確定選址后兩年左右，基礎設施條件就已經完全跟上了?！?/p>

青春綻放在高原，傳承弘揚科學家精神

“年輕人是建設現場的主力，真正動手去安裝、調試，大多是這些年輕人?！闭劦綀F隊里的青年科研人員，王東光頗有幾分自豪。

在高海拔地區建造設備，需要克服高原高寒、缺氧、物資稀缺等困難?！伴L達幾個月的時間里，我們早晨6點不到就從距離臺址80公里的住處出發，趕在道路施工前到達山頂，等施工結束后再回來，到鎮里已經是晚上10點。通電之前，在山上吃泡面是常態，能用煤爐煮鍋熱面條，已經是高級待遇?！蓖鯑|光說，“即便這樣，團隊里的年輕人自始至終都沒有退縮，也從不抱怨條件艱苦，而是想方設法推進進度?！?/p>

AIMS項目團隊成員、博士后沈宇樑承擔了大量一線工作。作為團隊里的90后，他全程參與了望遠鏡的裝調檢測工作，并為項目建設貢獻了不少聰明才智。有一次，沈宇樑和同事們在山下已經將望遠鏡的各個部件安裝調試過一輪，但到了山頂，望遠鏡再次集成后，成像質量卻明顯下降。

“于是，我們先搭建檢測光路，重新校驗了檢測儀器，然后逐個排查影響因素，最終確認是低溫導致光學鏡面面形發生變化?！鄙蛴顦耪f。

找到問題后，前后方聯動，研制單位快速設計技術路線，模擬低溫檢測環境，一點點摸索改進工藝，歷時兩個多月最終解決了低溫影響成像質量的問題。

調試及科學試觀測期間，AIMS望遠鏡已成功獲取多個中紅外波段的太陽耀斑數據，為揭示太陽劇烈爆發中物質與能量轉移機制、研究磁能積累與釋放提供了新數據支持?！跋乱徊?，我們將把AIMS望遠鏡維護和運行好，圍繞其開展前沿科學研究?！编囋抡f。

加快高水平科技自立自強，離不開“從0到1”的探索勇氣，也離不開久久為功的堅持。從遙遠的太陽到腳下的高原，一臺望遠鏡的建設見證中國基礎研究的自立自強，也望見通向科技強國的未來之路。