大气湍流廓线测量有了高精度低成本新方法

2026-06-29 18:30:16 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 赵汉斌

记者29日从中国科学院云南天文台获悉,该台与中山大学联合国内外合作者完成多星湍流监测仪(MTM)技术全流程闭环验证,确立了该技术在实际台址监测中的可靠性。这套低成本便携观测方案,将为我国下一代大型光学望远镜台址勘测提供极具工程应用价值的技术方案。相关研究成果发表于国际期刊《皇家天文学会月刊》。

地基光学望远镜观测效果,核心受制于大气湍流带来的成像模糊问题。想要建设超大型天文观测设备,必须精准掌握不同高度大气湍流分层数据。传统湍流探测设备定制成本高、部署门槛大,很难在偏远新建观测站点灵活使用。2019年问世的多星湍流监测仪技术,理论上可依靠小型望远镜反演湍流垂直分布,但长期缺少真实复杂大气环境下的完整实测验证。

云南天文台与中山大学联合加拿大英属哥伦比亚大学、国家天文台研究人员,组建跨国跨机构团队,首次打通多星湍流监测仪技术数学建模、数值模拟、自动化数据处理、野外夜间实测全链条实验闭环。研究团队选址四川稻城无名山观测站开展同步对比试验,部署两套配置差异明显的商用便携望远镜系统,同时搭配行业标准差分像运动监测仪作为基准设备同步观测。实测数据显示,两套多星湍流监测仪系统测得的大气视宁度变化曲线,与专业基准设备高度贴合,能够精准还原夜间大气湍流实时演变趋势。

相较于传统专业设备,多星湍流监测仪依托商用小型望远镜即可搭建,成本较低、部署灵活、测量精度可靠,通用性极强。研究人员通过严谨的数值模拟和外场实测,证实这是一种具备高普适性、低成本且高精度的通用型观测方法,可为我国下一代大型光学及红外望远镜的台址勘选、长期气象与湍流廓线监测,提供一种具有实际工程应用价值的技术方案。

(云南天文台供图)

责任编辑:王倩
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