上海天文馆EAST望远镜：揭开太阳神秘面纱的科技创新
我们真的了解太阳吗？从古代神话中的夸父逐日到现代科学的探索，人类对这颗恒星的想象从未止步。随着科技的进步，我们对太阳的理解不再仅限于其光与热的发射。事实上，太阳也有着自己的“脾气”，例如太阳风暴，这是一种由太阳大气中剧烈的磁场扰动引发的现象，与太阳黑子和耀斑的活跃紧密相关。
太阳的日冕物质抛射被形象地称为太阳的“火山爆发”，当大量等离子体被抛射到太空中时，会携带高能电子、质子和重离子。当这些粒子到达地球时，会对地球磁场产生强烈冲击，导致地磁暴的产生。这不仅能点燃绚丽的极光，还可能对我们依赖的卫星系统和电力系统造成严重影响。
上海天文馆的EAST望远镜
为了更深入地观察太阳，上海天文馆推出了科教型自适应光学太阳望远镜EAST（Educational Adaptive-optics Solar Telescope）。这是当前国际上技术最为先进的太阳科普观测望远镜之一。EAST由七个主要部分组成，包括引导光学系统、全盘太阳成像系统、自适应光学系统等，实现了“在望远镜内部观测太阳”的创新理念，突破了传统太阳望远镜仅记录太阳图像的局限。
EAST的主镜口径为65厘米，能够使光线从望远镜后端进入展示空间，不受太阳视路径的影响。在晴朗的天气条件下，观察者可以看到一束阳光经过多个光学元件，形成多个不同波长的高分辨率太阳图像。这一设计让参观者可以直观地看到太阳光进入望远镜并观察其在复杂光学平台上的传播路径。
应对大气湍流的挑战
由于上海的地理环境，天文馆面临着强湍流大气的挑战。大气湍流会影响地基太阳望远镜的观测质量。为了解决这一问题，EAST采用了自适应光学系统（AO）实时补偿大气湍流引起的动态波前误差。通过自适应的光学技术，望远镜能够抵消大气扰动，实现最佳成像性能。
AO系统的设计包括哈特曼波前传感器和高速实时控制器。当太阳光线进入望远镜后，首先由透镜准直器准直，随后进入AO系统进行波前校正。变形镜通过调节自身表面形状，补偿大气湍流引起的波前误差，提高图像的清晰度与分辨率。
通过图像对比可以直观地感受到经过AO校正前后图像的质量区别。
热控系统与公众科普
设计太阳望远镜时，热控是一个极大的挑战。EAST采用了主动热控制系统，在主镜焦点处使用液体制冷剂，并利用热场隔板反射96%的太阳辐射，保持筒内温度与环境温度的差异在±1°C以内。
为完成公众科普的使命，太阳塔一楼设置了太阳直播秀平台。阳光通过光学组件分入四条不同的通道进行处理，展示不同波段的高分辨率局部太阳图像、全盘太阳图像以及太阳光谱成像，让参观者直观地观测到不同类型的太阳活动。
上海天文馆的EAST望远镜不仅让我们深入探索太阳的奥秘，还在科学教育和公众参与中发挥重要作用。通过EAST的展示，太阳黑子的形成与消亡、日珥和耀斑的爆发等神秘现象被清晰地呈现在我们眼前。
