太陽爆發(fā)性活動將給地球及行星際空間環(huán)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(zāi)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(xiàn)準確的空間環(huán)境監(jiān)測和空間天氣預報，需要獲得太陽活動區(qū)的大視場高分辨力的觀測數(shù)據(jù)。
配備自適應(yīng)光學系統(tǒng)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(tǒng)自適應(yīng)光學系統(tǒng)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(qū)（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(tǒng)自適應(yīng)光學校正視場小的問題，科學家發(fā)展出了MCAO技術(shù)，該技術(shù)在近年來得到長足發(fā)展。
MCAO技術(shù)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(xiàn)三維立體補償，從而在大視場范圍內(nèi)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(yīng)光學技術(shù)概念——地表層自適應(yīng)光學技術(shù)（Ground Layer Adaptive Optics, GLAO），MCAO技術(shù)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(nèi)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(jù)饒長輝團隊近日對太陽活動區(qū)NOAA12683的高分辨力觀測結(jié)果，與開環(huán)數(shù)據(jù)和GLAO系統(tǒng)閉環(huán)數(shù)據(jù)的對比表明，MCAO校正后能夠獲得太陽活動區(qū)更高分辨力的成像觀測結(jié)果。
作為一門觀測學科，天文技術(shù)的突破和新一代天文學儀器的研制直接驅(qū)動天文學的發(fā)展，進而拓展人類的認知范圍。多層共軛自適應(yīng)光學技術(shù)的發(fā)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(tài)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(shù)據(jù)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(nèi)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(tǒng)，從而實現(xiàn)該技術(shù)的成功運用。
饒長輝團隊觀測的太陽活動區(qū)NOAA 12683的開環(huán)、GLAO閉環(huán)以及MCAO閉環(huán)圖像（成像波段及帶寬：7057@6?）