稻城無名山的璀璨星空。吳振攝

稻城無名山太陽望遠鏡監測點。劉煜供圖

太陽望遠鏡示意圖

無名山臺址現狀。 南京大學供圖

　　在天文學界，有世界天文航母集群之稱的四川稻城，又將迎來一個7層樓高的巨無霸——2.5米大視場高解析度太陽望遠鏡臺站（簡稱WeHoST）。在經過十餘年的選址後，投資近1.8億元，由國家自然科學基金委支持、南京大學總負責的世界最大的軸對稱太陽望遠鏡將落戶稻城海拔4700米的無名山。

　　項目負責人、南京大學天文與空間科學學院教授丁明德告訴封面新聞記者，WeHoST計劃于2026年全部建成並投入觀測。未來國際大型太陽望遠鏡將集中在三個不同時區：美國的夏威夷群島、歐洲加那利群島以及中國的西部地區。從此，科學家們可以在稻城絕佳點位觀測太陽活動，同時還能為神舟飛船等提供太陽活動預報。WeHoST大型太陽望遠鏡還將定期對外開放，讓天文愛好者一飽眼福。

　　世界最大軸對稱太陽望遠鏡

　　目前，國際上口徑最大的太陽望遠鏡是美國安置在夏威夷群島的DKIST望遠鏡，口徑為4米，但它是偏軸設計。而WeHoST的口徑為2.5米，屆時將成為全世界最大的軸對稱太陽望遠鏡。

　　丁明德告訴封面新聞記者，望遠鏡臺址選在稻城無名山，海拔4700米。整個項目計劃用地20-30畝，望遠鏡臺站包括圓頂建築和運維保障設施等，圓頂直徑達12米，高度為22米，相當於7層樓高。望遠鏡由本體系統、自適應光學系統、終端設施三大部分構成。

　　該項目由南京大學總負責，合作單位包括中科院南京天文光學技術研究所、中科院雲南天文臺、中科院光電技術研究所。南京大學負責科學目標和總體方案的設計、科學數據中心建設等任務。天光所負責望遠鏡本體和夜天文光譜儀的研製，雲臺負責光譜磁像儀的研製和觀測臺站的建設，光電所負責自適應光學系統的研製。

　　推動太陽物理觀測進國際一流

　　“大型太陽望遠鏡計劃將於2026年建設完成，有望推動我國太陽物理的觀測研究進入國際一流行列。”丁明德説，這也是南京大學目前單個投資規模最大的科研和儀器項目。

　　“在宇宙中，太陽是唯一一顆可以進行高解析度觀測和高精度磁場測量的恒星。對其他恒星，威力最大的望遠鏡也只能觀測到一個點源，而太陽則可以觀測到整體的圖像甚至表面的微觀細節。”這就相當於人類對一般的恒星只能做心電圖診斷，而對太陽既可以做心電圖還可以做心超成像診斷。“因此對太陽的詳細觀測和研究為宇宙中其他恒星和相關天體的研究提供了重要的標本。”丁明德介紹。

　　另一方面，太陽爆發現象可以造成空間環境的擾動，對人類的高科技活動，例如航空航天、通訊導航、電力輸送等帶來潛在的危害。因此，我們需要了解太陽爆發的起源和機制，從而預報太陽爆發，減小其帶來的危害，這是一個具有重要科學意義和應用價值的課題。

　　經過反復考察選址花費10餘年

　　一個優秀的天文臺址是望遠鏡能否充分發揮其性能的必要因素。優秀的天文臺址必須具備視寧度好——大氣穩定，透明度高——空氣乾淨，氣象條件好——晴日多等因素。因此，國際上大型天文臺一般都建在海拔較高的山頂上。

　　西南交通大學粒子天體物理中心教授劉煜長期從事天文學研究，此前他在雲南天文臺工作時，就開始從事大型太陽望遠鏡選址的考察工作。從2010年左右開始，劉煜和團隊一起在川滇渝交界處考察，經過反復監測和對比，才確定稻城無名山為太陽觀測的優質臺址。

　　“剛開始，我們考察的是西藏阿裏地區，但是海拔太高，到雲南又存在海拔不夠、山頂面積有限這個問題。優秀的臺址需要既能保障科研人員長時間在高海拔工作，又能很快到低海拔休息。”後來，也是通過地理學家的介紹，劉煜到稻城考察。“我此前在夏威夷的天文臺工作過，白天開車上山，下午開車下山可以調節、休息，上得去下得來，這種研究方式是最好的。”

　　稻城無名山滿足了科研以及運維的條件。白天科研人員可以到4700米海拔上觀測，晚上可以下山到2000多米的低海拔運維基地休息調節，部分觀測還可以通過遠程控制的方式實現。

　　望遠鏡建成後，常駐基地人員大約6-10人，各單位輪值人員加起來大約有30-40人。劉煜介紹，望遠鏡主要將由雲南天文臺負責運維。“科研工作者一個月輪流，有很好的機制。”

　　需要攻克三大技術難點

　　不少人小時候有用放大鏡點火的經歷——拿著放大鏡，把太陽的光線聚焦到一點上，可以點燃火柴。用太陽望遠鏡觀測太陽，也會遇到類似問題，丁明德説：“軸對稱望遠鏡的好處是觀測更加精確，但是把熱量全部集中到了對稱軸上，鏡面散熱就成了一大問題。”這就需要熱控技術來解決。這個難題由中科院南京天文光學技術研究所攻克。“他們專門設計了主鏡熱控加主焦熱控的方案，採用了有自主專利的全吸收光闌技術。”簡單説就是給鏡面降溫，以及把光線擋住，讓儘量少的光進到望遠鏡內。

　　“另外兩個難點，一是在確保大視場的基礎上，還能保持高空間解析度的性能。這就需要用到近年來發展起來的地表層自適應光學（GLAO）技術，也就是在視場範圍內，要設計多個波前感測器來分別改正不同位置的大氣湍流。合作單位中科院光電所在這一領域有很好的研究基礎，已經成功試驗了GLAO技術並應用於太陽望遠鏡；第二個難點是同時獲取高解析度的光球和色球的向量磁場。特別是色球的向量磁場，從偏振光譜進行反演的難度很大。雲臺負責這方面的技術攻關。設計中採用了雙波段、多狹縫光譜測量技術，以此來實現磁場測量的精度要求。”丁明德解釋。

　　望遠鏡臺站將定期向公眾開放

　　丁明德表示，WeHoST望遠鏡臺站的建設得到了四川省的大力支持，目前正在進行徵地規劃，最晚2023年底動工，2024年完成主體建築，2025年開始進行設備裝調，2026年全部建成並投入觀測。“建成後，將對國內外科學家開放。我們鼓勵國內高校和科研機構的研究人員、學生利用WeHoST進行課題觀測，開展前沿科學研究。我們也歡迎國外的科學家利用WeHoST 開展合作觀測和研究。稻城有望成為國內甚至國際太陽觀測和研究的重要基地。”

　　對公眾，臺站也會定期開放。屆時，公眾將通過天文臺站內的大螢幕，實時觀看到太陽表面的黑子和太陽耀斑等爆發現象。

　　稻城得天獨厚的地理優勢，讓它不僅成為天文愛好者觀星的網紅打卡地，也成了科研工作者探索宇宙的窗口。

　　此前探測到迄今最亮的伽馬射線暴的國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站”（LHAASO，簡稱“拉索”）也位於稻城海子山，距離即將開建的WeHoST大型太陽望遠鏡20多公里。

　　“天文觀測，儀器設備非常關鍵，拉索採取邊建設邊科研的思路，目前已經在《自然》和《科學》發佈論文。”劉煜介紹，稻城不僅有大大小小的天文臺，還有國家重大科技基礎設施“子午工程”二期圓環陣太陽射電成像望遠鏡、大型光學望遠鏡LOT（12米口徑）、南京大學大視場高解析度太陽望遠鏡WeHoST（2.5米）、波瓦山天文觀測集群等多項世界頂級天文項目，“這讓稻城有望打造成為世界級別的天文航母群。”劉煜説。封面新聞記者張崢建站初期，利用簡易集裝箱組成觀測臺。

　　劉煜 供圖