中国造出全球首台红外“太阳镜”，精准捕捉磁场变化

中国科学院国家天文台17日宣布，全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备正式启用，这项“十年磨一剑”的成果填补了国际空白。

太阳磁场是驱动耀斑、日冕物质抛射等剧烈活动的“能量总开关”。长期以来，太阳磁场测量精度徘徊在百高斯量级，成为制约太阳物理研究的瓶颈。

位于青海冷湖赛什腾山海拔4000米处的AIMS望远镜，通过12.3微米中红外波段观测，将磁场测量精度提升到优于10高斯量级，解决了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题。

01 技术突破：十年磨一剑的创新工程

AIMS望远镜项目自2015年启动研制，实现了多项关键技术突破。

最核心的创新在于实现了太阳磁场直接测量方法的飞跃。

传统太阳磁场测量主要依靠可见光波段，间接推断磁场强度，而AIMS望远镜通过中红外波段12.3微米的观测，利用超窄带傅立叶光谱仪直接测量塞曼裂距，将磁场测量精度大幅提升。

在工程层面，AIMS望远镜的核心部件全面实现国产化。

它采用离轴光学系统设计，红外光谱和成像终端，包括探测器芯片、真空制冷系统等全部部件均为国产，标志着我国天文仪器自主创新能力的显著提升。

选址方面，AIMS望远镜建设在青海冷湖赛什腾山D观测平台，海拔4000米的高海拔环境为红外观测提供了理想的大气条件。

这一选择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。

02 科学价值：揭开太阳磁场神秘面纱

AIMS望远镜的科学价值首先体现在它对基础科研的推动。

太阳磁场是产生太阳耀斑和日冕物质抛射等剧烈活动的根源，这些活动直接影响空间天气，对航天导航、通讯、电网等产生重大影响。

AIMS望远镜的高精度测量能力，为了解太阳磁场的产生和演化机制提供了全新窗口。

在调试及试观测期间，AIMS望远镜已成功获取多个中红外波段的太阳耀斑数据，为揭示太阳剧烈爆发中物质与能量转移机制、研究磁能积累与释放提供了重要的数据支撑。

这意味着它将为太阳物理相关前沿研究及空间天气预报研究提供更精准的数据支持。

AIMS望远镜还开启了中红外波段太阳观测的新篇章。

项目负责人、中国科学院国家天文台邓元勇研究员表示，AIMS望远镜将探索中红外波段这一目前太阳物理知之甚少的波段所蕴含的新的科学研究机遇，揭开太阳在中红外波段的神秘面纱。

03 市场前景：红外技术应用多元扩展

中红外传感技术的市场前景广阔。

据市场研究报告，新加坡Mid IR Sensors Market在2024年估值约8000万美元，预计到2032年将增长至2.05亿美元，期间年复合增长率达12.5%。

这一数据从侧面反映了全球中红外技术市场的增长潜力。

人工智能技术与中红外传感器的融合进一步推动市场扩展。

AI算法正增强中红外传感器的能力，使其能够执行更复杂的数据分析，从而提高准确性、缩短响应时间，并检测化学成分或热特征的细微变化。

这种技术整合正在改变包括医疗诊断、工业过程控制和自动驾驶汽车安全在内的多个行业。

材料科学的进步也为中红外传感器带来创新。

新型材料如石墨烯和超材料的应用提高了传感器灵敏度，而小型化努力使它们能够集成到更小、更便携的设备中。

这些创新将中红外传感器的应用场景从传统工业用途扩展到消费电子和个人健康监测领域。

04 未来趋势：从设备建设到科学产出

AIMS望远镜通过国家验收，标志着一个重要的转变——从建设阶段正式转入科学产出阶段。

中国科学院国家天文台近日专门举办了AIMS望远镜研制总结暨未来科学规划研讨会，探讨AIMS望远镜的科学潜力与前景研究。

研究团队相关科研人员已开始规划如何利用AIMS望远镜数据优化太阳磁场演化物理图像等课题。

未来，AIMS望远镜将推动多波段联合观测的发展。

科学家们已提出中红外波段观测与其他国内外先进设备开展多波段联测的协同方案，这种协同观测有望从多个维度揭示太阳活动的奥秘。

AIMS望远镜也为大型天文设备建设积累了宝贵经验。

作为全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备，它在高海拔地区的建设经验为后续大型天文设备提供了重要参考。

随着设备正式投入科学运行，中国在天文观测领域，特别是在太阳物理研究方面的国际影响力有望进一步提升。

AIMS望远镜作为全球首台中红外波段太阳磁场专用观测设备，它的启用不仅仅是一个项目的完成，更是一个新的起点。

它积累的观测数据有望在太阳三维大气动力学、耀斑物理等前沿研究方面取得重要进展。

未来，随着AIMS望远镜科学产出的不断丰富，人类对太阳的理解将达到前所未有的高度。