通过前期对各种日冕仪(包括地基和夸父日冕仪)进行的大量研究,熟悉其光学设计过程。对日冕仪研制的技术途径、关键技术难点、仪器加工、性能检测等方面都具有系统的研究,为本项目的研究提供了大量的经验。对于大视场扩展日冕仪,虽然相对于夸父日冕仪从视场上大大增加,导致杂散光抑制水平及微弱光探测难度大大增加。但项目组对大视场日冕仪的关键技术进行了前期研究。从理论上对衍射及散射杂散光进行了建模分析,确认了理论上的可行性。并研究了其杂散光抑制单元的杂散光抑制效果。从而为本项目的研究提供了前期研究基础。
在日冕仪的方案设计方面,国际上已经有许多成功的经验可以借鉴。本项目将与法国马赛天体物理实验室(LAM)P. Lamy博士领导的日冕仪研制小组展开合作,并可获得德国马普太阳系研究所(MPS)R. Schwenn博士(LASCO C1的PI)的指导。Lamy博士和Schwenn博士曾多次访问我校。LAM研究小组已经成功研制出近十套空间日冕仪,提出希望在仪器的设计、制造和测试定标等方面给予技术指导与经验分享。申请人已就夸父白光日冕仪的研制与他们做过多次讨论,在2010年北京夸父计划国际论坛上介绍了本研究小组在日冕仪研制方面的前期研究成果,设计方案与杂散光抑制措施得到了Lamy博士的肯定,并受邀于次年访问法国马赛天体物理实验室、参观其日冕仪检测平台、并就日冕仪研制中的关键技术进行学术交流。
山东大学(威海)的空间科学学科是学校重点支持的学科,目前建有山东省光学天文与日地空间环境重点实验室。经过多年建设,已形成一支在国内外有一定影响的学术研究队伍,目前,实验室有博导6名,实验室成员获国家杰出青年基金2人次,教育部新世纪优秀人才支持计划4人次。特聘中科院国家天文台、高能物理研究所、美国华盛顿大学、英国Aberystwyth大学等知名学者为兼职和客座教授。实验室建有山东大学威海天文台、行星数据系统(PDS)实验室以及空间天气物理与探测研究中心等。其中,与国家天文台合作建成的山东大学威海天文台1米光学望远镜是内地高校口径最大、技术最先进的望远镜观测系统。利用该望远镜已发现永久编号小行星13颗,临时编号27颗。与美国华盛顿大学合作建设的PDS实验室是开展空间科学数据存储和分析的重要平台,直接参与了我国第一颗火星探测卫星—“萤火一号”的科学数据规范制定工作。近3年来,实验室在天体物理、空间物理、行星科学等研究方向承担了20余项国家级研究课题,包括国家自然科学基金重点项目2项,国家杰出青年基金1项。承担的科研项目数量与科研经费逐年提高。并在本领域国际高水平SCI杂志(如ApJ, A&A, MNRAS等)发表了一批重要的科研成果。特别是在利用日冕仪开展日冕动力学研究方面取得了一系列重要的科学成果。
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所是新中国最早开展光学学科、机械学科、光学工程技术以及发光学研究的研究所,主要从事发光学、应用光学、光学工程、精密机械与仪器的研发生产。长春光机所近年来完成了神舟系列有效载荷、天宫一号高光谱成像仪、国家探月工程二期嫦娥三号极紫外相机等航天载荷的研制。并参加了美国三十米望远镜三镜演示系统的加工设计。技术上已具有2.4m口径SiC整体镜坯制备能力,并能够实现1.35m量级SiC非球面加工与检测、2m反射镜的精研磨等工作、2m口径Si改性层镀制的工艺及5m镀膜机Si改性层镀制的工艺。以上所述的航天载荷的成功升空运行为本日冕仪未来的航天样机的研制提供了丰富的经验,另一部分加工检测技术的进步为本日冕仪系统的加工检测提供了保障。
项目负责人曾长期在德国马普太阳系研究所工作,对SOHO 及其星载仪器包括LASCO日冕仪的科学和技术有深入的了解和研究,积累了相当的研究经验。近年来,作为主要参加者,一直致力于“夸父”计划的研究,在国家自然科学基金重点项目“‘夸父’空间天气探测计划”研究中担任夸父A 星预研负责人。在国防科工委“夸父”计划综合论证研究中担任有效载荷论证研究主持人。在“夸父”计划的研究过程中,项目负责人与中科院长春光机所的同行一道,已经对白光日冕仪做了大量的前期调研工作和论证工作,这将为本课题研究的成功打下了良好的基础。
课题组大部分成员曾主持或参加过地基日冕仪及夸父日冕仪的研制工作,具有扎实的研究基础。例如,课题主要参加人张红鑫副研究员长期以来一直和申请人夏利东博士合作开展夸父日冕仪和SPORT日冕仪的研究工作;课题组成员孙明哲博士的博士论文的研究内容即为日冕仪,其在杂光分析方面有独到的见解;刘维新博士长期在清华大学从事仪器科学与技术研究,并以第二完成人获得过国家技术发明二等奖(2010年),仪器研制经验丰富。此外,课题组成员分别具有太阳物理、光学、机械、电子、数据处理等方向的研究基础,可以对本日冕仪的科学应用目标到仪器的研制加工及控制等各方面进行统筹规划,协调日冕仪各部分的设计和研制,并进行系统化的优化。
综上,本项目组在研究基础、条件支撑、人员队伍、国际合作等方面均有扎实的基础。本课题组实行项目负责人负责制,由项目负责人负责项目的实施、管理、组织项目任务的分配、并监督项目各部分任务的顺利执行。项目负责人领导的山东大学空间科学特别是空间物理学科在短短的8年内从零开始,通过学校重点学科、211和985工程项目的支持下,目前已建设成国内外有一定影响力的学科点,因此积累了一定的项目管理经验。更为重要的是,申请人所在课题组与长春光机所日冕仪课题组已经有了长达8年的合作研究。所有这些要素,可以确保本项目的圆满完成。