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新一代厘米-分米波射电日像仪低频阵成功初光

时间:2018-10-09 11:23 来源:未知 作者:admin

新一代厘米-分米波射电日像仪(Chinese Spectral Radioheliograph,CSRH)是同时以高时间、空间和频率分辨率对太阳进行射电频谱成像的 设备,将在厘米-分米波段首次如 CT成像 般对日冕进行层析观测,探测日冕大气,研究太阳活动的 动力学性质,可望在探索太阳剧烈活动起源和发生、发展规律方面获得原创性成果,并且对空间环境监测和太阳活动预报发挥重要作用。国际与国内同行均期待中国射电日像仪扩展太阳射电探测能力、打开新的 观测窗口。Science曾以《星 星 在中国出现》为题报道 中国正在建设一双地球的 新耳朵来聆听我们最近的 恒星 。 2009年CSRH作为国家重大科研装备研制项目(ZDYZ2009-3)正式立项,计划于2013年底在位于内蒙古正镶白旗的 明安图观测站建成。CSRH分为两个综合孔径阵列,低频阵(0.4-2GHz)由40面4.5米天线组成,高频阵(2-15GHz)由60面2米天线组成,排列在方圆10平方公里的 三条旋臂上。

由于国外现有的 射电日像仪只是在单频或若干点频上成像,而非太阳专用的 射电成像设备则难以适应太阳射电爆发的 快速变化特点,CSRH是世界上首个太阳射电宽带快速动态频谱成像设备。项目组攻克了一系 列关键技术,在国际上首次实现了高性能、超宽带双圆极化馈源和国际太阳观测设备中规模最大的 高速相关阵列。至2012年已完成整个低频阵建设和高频阵全部60面天线及其伺服控制单元的 现场安装。利用低频阵进行了一系 列卫星 信号、太阳和天鹅射电源的 试观测实验。近日,项目负责人颜毅华与各子系 统负责人陈志军、王威、耿立红及其他成员再次前往观测站进行试验观测,以卫星 信号为校准源,在1.7GHz上成功获得低频阵的 第一张太阳射电图像。

下图为2013年1月22日6:30 UT由CSRH低频阵观测经过国际通用天文软件应用包CASA系 统处理后获得宁静太阳的 30ms积分图像,以及同日法国南茜天文台和俄罗斯十字阵在不同频率上的 图像。与相近波段的 南茜图像相比,基本结构相似,但CSRH图像有新的 亮源、细节更丰富,能揭示更多的 物理过程,空间分辨率也更高;与SDO卫星 极紫外图像进行比对,可以确认这些结果是真实可靠的 ,初步显现了CSRH强大的 探测能力。

CSRH低频阵的 首次出光,进一步验证了射电日像仪的 功能与性能。可以期待其按时完工和适时运行,将在未来太阳物理前沿领域的 探索中发挥重要作用。

图:2013年1月22日6:30 UT由CSRH低频阵观测经CASA软件处理获得的 30ms积分图像(a),同日法国南茜天文台(b)和俄罗斯十字阵(c)在不同频率上的 射电图像,以及SDO卫星 193埃波长的 极紫外图像(d)。这几天太阳一直处于宁静状态,没有爆发活动。注意CSRH低频阵1.7 GHz图像中的 亮源B在432 MHz和5.7 GHz图像中均无显著辐射,但是在极紫外图像上明显对应着亮冕环结构,射电辐射弱的 区域对应着冕洞(CH)。 

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