中國科學院光電技術研究所（以下簡稱光電所）饒長輝研究員帶領的太陽高分辨力光學成像研究小組，成功突破下一代自適應光學——多層共軛自適應光學（Multi-Conjugate Adaptive Optics, MCAO）——關鍵技術，利用所研制的太陽MCAO系統原理樣機與云南天文臺1米新真空太陽望遠鏡對接，于近日成功實現對太陽活動區的大視場閉環校正成像觀測，在國內首次利用MCAO技術獲取到太陽活動區大視場高分辨力實時圖像。該試驗的成功，標志著我國在下一代自適應光學技術領域取得重大突破，使我國成為繼美國和德國之后，第三個掌握太陽MCAO技術的國家。 

　　太陽爆發性活動將給地球及行星際空間環境帶來較大的影響，對太陽活動進行準確預警和預報可以最大程度地避免災害性空間天氣對人類正常活動的影響，確保航天工程安全。為了研究太陽活動的動力學起源，實現準確的空間環境監測和空間天氣預報，需要獲得太陽活動區的大視場高分辨力的觀測數據。 

　　配備自適應光學系統的地基大口徑太陽望遠鏡是開展高分辨力太陽觀測的主要手段。傳統自適應光學系統受到大氣非等暈性的限制，無法直接滿足對整個太陽活動區（典型尺度在1′ ~ 2′視場）進行高分辨力觀測的需求。為了解決傳統自適應光學校正視場小的問題，科學家發展出了MCAO技術，該技術在近年來得到長足發展。 

　　MCAO技術是通過對地球大氣湍流引起的波前像差進行分層探測和校正，實現三維立體補償，從而在大視場范圍內消除大氣湍流的影響，獲得接近衍射極限的成像效果。相比于另一種大視場自適應光學技術概念——地表層自適應光學技術（Ground Layer Adaptive Optics, GLAO），MCAO技術除了校正地表層湍流波前像差外，還對高層大氣進行補償，具有大視場衍射極限的成像能力，而GLAO只針對地表層湍流引起的波前像差進行探測和校正，可以在大視場范圍內有效改善大氣視寧度的影響，但是成像分辨力遠達不到望遠鏡的衍射極限。 

　　根據饒長輝團隊近日對太陽活動區NOAA12683的高分辨力觀測結果，與開環數據和GLAO系統閉環數據的對比表明，MCAO校正后能夠獲得太陽活動區更高分辨力的成像觀測結果。 

　　作為一門觀測學科，天文技術的突破和新一代天文學儀器的研制直接驅動天文學的發展，進而拓展人類的認知范圍。多層共軛自適應光學技術的發展和運用，將幫助太陽物理學家看到更加清晰、更加精細、更加動態化的太陽活動，加深人類對恒星乃至宇宙的認識，也將為太陽物理研究和空間天氣預報提供強有力的數據支撐。 

　　該研究已獲得2017年度國家自然科學基金重大科研儀器項目的支持，未來，饒長輝團隊將在5年內為云南天文臺1米新真空太陽望遠鏡配備一套專用的MCAO系統，從而實現該技術的成功運用。 

　　

　　饒長輝團隊觀測的太陽活動區NOAA 12683的開環、GLAO閉環以及MCAO閉環圖像（成像波段及帶寬：7057@6?）