基于边缘探测器的FMG稳像探测研究

全日面矢量磁像仪(Full-disk vector Magnetograph, FMG)是先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星的主要载荷之一,为确保其可获得高空间分辨率的全日面太阳矢量磁场图, FMG配备了一套高精度稳像控制系统.FMG稳像系统采用边缘探测器对太阳入射倾斜偏差进行测量.基于FMG望远镜的太阳像仿真数据分析边缘探测器在太阳像能量分布下的输出特性以及太阳像尺寸与边缘探测器量程和灵敏度的关系.最后,在实验室搭建了一套验证系统对FMG稳像系统边缘探测器进行了相关性能验证实验.实验结果与理论分析一致,太阳像尺寸越大,边缘探测器量程越大,边缘探测器灵敏度越低.     

太阳光谱仪用探测器的研究

观测太阳光谱所使用的探测器,在选型与使用上有其特殊性。结合云南天文台太阳光谱仪,首先建立了太阳光谱仪分光流量的计算机模型,并通过观测实验对该模型进行了检验。利用该模型计算了云南天文台太阳光谱仪各可见光及近红外波段的太阳光谱分光流量,在此基础上,详细讨论了太阳光谱仪用探测器的选型方案,以及观测中的注意要点。     

太阳望远镜的历史与今天（下）

为什么太阳望远镜的口径较小？ 太阳望远镜的成像系统是通过透镜或凹面反射镜把太阳像成在焦点上,在焦平面后面通常接有分光设备及探测器。因为不再有目视观测,专业的太阳望远镜已经不再配有目镜。太阳望远镜的性能也不再用倍数,而是用分辨本领来描述。一般来讲,望远镜的口径越大,分辨本领越大,我们看到的太阳就更加清楚。     

借助光压将探测器推向月球

若采用圆型限制性三体问题模型，从近地停泊轨道上发射一个月球探测器，其最小初始速度必须使相应的Jacobi常数C小于某一临界值C2。但这仅仅是探测器可能飞向月球的必要条件，而且这样飞向月球耗时过长。若采用Hohmann转移轨道，则需要获得较大的变轨冲量，能量消耗较大。如果需要仔细探测地月空间环境，而又不必很快地飞往月球，那么采用较大的太阳帆板，并使其法向有一特殊指向，可借助太阳光压加速引导探测器在不长的时间内飞向月球。利用相应的分析和计算，证实上述考虑是有效的，而且若使太阳帆板截面积大到一定程度（如果技术上能实现），则无需任何动力，也可借助光压将探测器推向月球，就像一条太空帆船（简称太空帆）。     

神舟二号飞船搭载的超软X射线探测器和γ射线探测器初步观测结果

1　科学使命和仪器概况2 0 0 1年 1月 1 0日 ,由中国科学院紫金山天文台研制的超软Ｘ射线探测器和γ射线探测器随神舟二号飞船发射升空并于 1月 1 4日成功投入空间观测 .半年以来 ,两台仪器工作性能稳定 ,遥测参数正常 ,下传的科学数据质量良好 ,完全达到了设计要求 ,并已观测到若干宇宙Ｘ和γ射线爆发事例 ,取得了很有价值的科学数据 .空间天文分系统是载人航天工程空间科学与应用系统的重要组成部分 .它由宽能段、高时间分辨的 3台船载仪器组成 ,并能够相互联合、同步触发观测 .其中 ,超软Ｘ射线探测器的探测能段为 0 .2～ 2ｋｅＶ ,Ｘ射…     

ASO-S卫星工程LST爆发模式触发和终止方案

先进天基太阳天文台(ASO-S)是计划于2021年底或2022年上半年发射的中国首颗综合性太阳探测卫星,莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)作为ASO-S的有效载荷之一,具体包括莱曼阿尔法全日面成像仪(SDI)、日冕仪(SCI)以及白光望远镜(WST) 3台科学仪器和2台导行镜(GT),其主要目标是在多个波段对太阳上的两类剧烈爆发现象(太阳耀斑和日冕物质抛射)进行连续不间断的高分辨率观测.为了实现这一观测目标, LST所有仪器的观测模式中均包含了一种针对爆发事件而设置的爆发模式.该模式下, SCI将以更高的频率进行图像采集, SDI和WST则以更高的频率对爆发所在区域进行图像采集.测试结果表明,观测图像经过中值滤波、像元合并处理后,可以通过监测图像各像元亮度的相对变化提取爆发事件的时间和位置信息.这些信息将为LST观测模式间的相互切换提供重要电子学输入.     

一句话新闻

“尤利西斯”号太阳探测器17年的太空探险走到了最后时刻。它目前运行在距离太阳较远的地方,温度下降得很快,估计在7月1日前后燃料将被完全冻结,“死亡时间”。不过虽然不再传回数据。它依然会绕着太阳继续飞行数百年之久。     

美国计划近距离探测太阳大气层

美国航空航天局网站2010年9月2日透露,美国航空航天局正计划对太阳进行“前所未有”的近距离观测和研究,以进一步揭开太阳的秘密。美国计划在2018年前发射名为“太阳探测器＋”（Solar Probe Plus）的太阳探测器。这个进入太阳大气层的航天器将是第一次近距离探访恒星的地球航天器,并将首次对太阳进行全方位探测,所以具有革命性的意义。     

CMOS图像传感器在太阳磁场观测中的应用研究

磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星—先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载荷,针对FMG载荷的需求,讨论了大面阵、高帧频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)图像传感器应用于太阳磁场观测的可行性.首先,基于滤光器型太阳磁像仪观测的原理,比较分析了目前CMOS图像传感器(可用的或是可选的两种快门模式)的特点,指出全局快门类型更适合FMG;其次搭建了CMOS传感器实验室测试系统,测量了CMOS图像传感器的像素增益及其分布规律;最后在怀柔太阳观测基地的全日面太阳望远镜上开展了实测验证,获得预期成果.在这些研究基础上,形成了FMG载荷探测器选型方向.     

太阳紫外高分辨观测

对近年来的紫外空间观测仪器（包括在研项目）作了扼要介绍，并对一些关键问题如烃基污染致使仪器灵敏度迅速下降，镜面紫外反射率低下及改进，探测器换代的必要性和困难等作了评述，文中还介绍了目前取得的紫外观测结果对宁静太阳及太阳活动区物理中的一些基本问题如色球和日冕加热，太阳风的加速，色球和过渡区中的物质流以及耀斑触发和能量传输方面所提供的有价值的诊断信息。     

基于FPGA的空间太阳磁像仪自校正稳像系统研制

太阳磁像仪是开展太阳磁场观测研究的核心仪器,其中的稳像系统是空间太阳磁像仪的关键技术之一,针对深空探测卫星系统对载荷重量、尺寸限制严苛的要求,设计了基于图像自校正方法的稳像观测系统.介绍了一套基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)和数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP),通过基于自相关算法的高精度稳像方法设计,并结合精确偏振调制、准确交替采样控制等系统软硬件设计,克服由于卫星平台抖动、指向误差等因素造成的图像模糊,实现实时相关、校正、深积分的稳像观测系统.针对像素尺寸为1 K×1 K、帧频为20 fps的CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)探测器,实现了1像元以内的实时稳像观测精度.在完成实验室测试后, 2021年6月18日在国家天文台怀柔太阳观测基地35 cm太阳磁场望远镜上开展了实测验证,结果表明该系统能够有效地完成太阳磁像仪自校正稳像观测,获得了更高分辨率的太阳磁场数据.稳像系统的成功研制不仅可以为深空太阳磁像仪的研制提供轻量化、高...     

DALSA 1024T CCD检测

１９９６年９月２日至９月６日云南天文台ＣＣＤ实验室对北京天文台太阳气球望远镜主探测器ＤＡＬＳＡＣＡ－Ｄ７－１０２４ＴＣＣＤ相机各种主要参数进行了检测,测试结果令人满意。     

太阳高能观测技术

通常将太阳高能观测划分为三个能段,软Ｘ 射线能段（０ ．１ｋｅＶ～１０ｋｅＶ） ,Ｘ 射线及软γ射线能段（０ ．１ ＭｅＶ～１０ ＭｅＶ） ,γ射线能段（１ ＭｅＶ 以上） 。本文就各个能段的探测技术,包括成像系统和探测器,作了全面的调研,重点在新技术的应用。     

高分辨率太阳图像重建方法

高空间分辨率的太阳观测数据有助于深入研究太阳大气现象、太阳物理基本问题。地基大口径太阳望远镜常通过自适应光学技术和图像重建技术获取高空间分辨率图像。目前太阳图像重建技术主要有斑点成像术和斑点相位差法两类。介绍了斑点成像术中几类方法的原理,阐述了斑点成像术重建太阳像的流程以及几个关键步骤,介绍了多帧盲反卷积和相位差法的原理,比较了斑点成像术和斑点相位差法的特点,最后阐述了它们在太阳高分辨率观测中的应用和发展趋势。     

可用于近红外太阳观测的几种红外探测器阵列

总结了天文用近红外焦平面阵列（ＩＲＦＰＡ）的发展历程，阐述了ＩＲＦＰＡ的结构，重点介绍了ＩｎＳｂ、ＨｇＣｄＴｅ和ＰｔＳｉ三种近红外探测器阵列，结合目前正在筹建的红外太阳塔计划，对其各项性能指标作了详细比较     

可用于近红外太阳观测的几种红外探测器阵列

总结了天文用近红外焦平面阵列（ＩＲＦＰＡ）的发展历程，阐述了ＩＲＦＰＡ的结构，重点介绍了ＩｎＳｂ，ＨｇＣｄＴｅ和ＰｔＳｉ三种近红外探测器阵列，结合目前在筹建的红外太阳塔计划，对其各项性能指标作了详细比较。]     

云南天文台太阳光谱仪分光流量计算

针对云南天文台太阳光谱仪, 建立了光谱仪分光流量的计算机模型, 通过观测实验检验了该模型的可靠性。利用此模型我们还计算了该仪器的分光流量, 并在此基础上, 对探测器的选型进行了讨论。     

搭载在神州二号飞船留轨舱上的超软X射线探测器-观测结果简介

简要介绍搭载在神州二号飞船留轨舱上的超软X射线探测器的观测结果，它们涉及宇宙γ射线暴，太阳X射线暴，高能带电粒子和软X射线背景辐射，供分析、讨论和研究。     

DALSA 1024T CCD检验

１９９６年９月２日至９月６日云南天文台ＣＣＤ实验室对北京天文台太阳气球望远镜主探测器ＤＡＬＳＡＣＡ－Ｄ７－１０２４Ｔ ＣＣＤ相机各种主要参数进行了检测,测试结果令人满意。     

云南天文台太阳光谱仪分光流量计算

针对云南天文台太阳光谱仪,建立了光谱仪分光流量的计算机模型,通过观测实验检验了该模型的可靠性,利用此模型我们还计算了该仪器的分光流量,并在此基础上,对探测器的选型进行了讨论。