云南省积极筹建太阳物理与空间目标监测重点实验室

中国科学院云南天文台

图1 实验室学术交流与研讨

云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室由云南省科学技术厅和中国科学院云南天文台共同筹建，筹建期为2 年（2022-2023 年）。

太阳主导着空间环境及地球生态系统，是灾害性空间天气的源头。太阳爆发活动引起地磁暴，导致人类电力系统崩溃、威胁通讯及信息系统安全、损坏位于临近空间及深空的人造天体乃至造成航天员身体的严重伤害。太阳是距离地球最近的恒星，是观测和研究恒星磁活动，研究日冕加热等天文学难题的天然实验室。对人造卫星、空间碎片、月球甚至更远天体的高精度监测及探测是我国空间领域话语权的重要保证，是国家发展空间目标高精度探测的紧迫任务。筹建“云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室”是为了满足国家在空间天气及空间目标监测领域的重大战略需求，解决太阳及空间科学面临的重大科学问题，探求太阳对深空、临近空间及地球的影响，引导并促进云南省光电、精密机械及信息处理和安全产业的发展。

太阳观测与研究以及与之密切相关的空间目标监测一直是云南省的优势学科，也是云南天文台和云南大学几十年来着力发展的重要研究方向。“云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室（筹）”依托抚仙湖一米新真空太阳望远镜（NVST）、40 米射电望远镜、1.2 米地平式激光测距望远镜、53 厘米双筒激光测距望远镜以及即将建成的120米射电望远镜和2 米环形太阳望远镜，开展太阳物理、空间目标探测的监测和研究。特别是在太阳爆发活动的触发机制、能量转换、传播过程以及可能的地球物理效应，建立太阳活动和爆发预警预报平台；开展人造卫星的监测，空间碎片、月球甚至更远天体的探测，进一步发展空间目标高精度探测技术，建立空间目标高精度监测平台，在太阳物理核心科学问题、空间天气预报和空间监测等方面取得重大突破。研究要点包括：太阳物理高分辨观测研究、太阳物理数值模拟研究，利用射电观测开展空间天气预报研究、大口径太阳望远镜和日冕仪关键技术研究、低轨小空间碎片激光测距技术研究、高精度月球激光测距技术研究和天文大数据处理研究等内容。实验室的建设及其主要研究工作将为“中国巨型太阳望远镜”的立项奠定坚实的科学与技术基础。

2022 年是“云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室”筹建的第一年，在前期工作基础上，实验室建立并完善实验室组织管理结构、实验室日常运行管理与责任、人员聘用与流动、仪器设备管理与使用和知识产权管理等相关制度，并积极推进国内和国际交流与合作，在团队建设、人才培养和科技成果等方面取得了重要进展。其中，依托NVST 并结合其他观测设备，对太阳活动进行了十年的高分辨率观测和深入研究，获得突破性发现。首次在太阳色球观测到小尺度磁重联以及太阳活动释放能量的一种新的物理过程，通过非线性无力场外推和磁流体力学数值模拟，验证了这一重要发现；发现小黑子旋转触发了大级别耀斑、新浮小尺度磁绳爆发产生大级别耀斑和日冕物质抛射；发现了太阳大气中多种新的活动现象并对其进行了命名，得到国际同行广泛认可。如：发现并命名了太阳黑子中的“亮墙”，发现并解释了太阳耀斑导致黑子反向旋转这一特殊现象等。

图2 实验室学术交流与研讨

2022 年，实验室成员在《自然-通讯》（Nature Communications）、《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）等期刊上发表学术论文22 篇，影响因子累计136，SCI 他引545 次；申请发明专利6 件，授权1 项；科研成果“太阳活动能量传输和释放的精细物理过程”获云南省自然科学一等奖；获得国家级/ 省部级科研和人才项目6 项，培养硕士毕业生9 人，博士毕业生 5 人，引进博士后1 人，培养博士后1 人；实验室投入资金136万元在全国范围内公开征集和遴选、开放课题21项；大口径太阳望远镜和空间目标探测关键技术正在积极有序推进。