主  任：闫晓理研究员 

    副主任：李语强  金振宇  夏莼

　　实验室主要成员 （列表形式） 

　　一、太阳物理观测和数值模拟 

　　本方向聚焦太阳物理的观测和理论前沿研究，依托国内先进的太阳观测设备一米新真空太阳望远镜（NVST）的高时空分辨率的光球、色球数据，以及将要建设2 米环形望远镜的高时空分辨率的矢量磁场数据，并结合多流体辐射磁流体数值模拟，研究太阳爆发活动的触发机制、能量转换、传播过程、以及可能的地球物理效应，建立太阳活动和爆发预警预报平台，服务于我国在空间天气领域重大战略需求。 

　　成员：刘忠、林隽、闫晓理、夏莼、许骏、李可军、徐稚、申远灯、倪蕾、邓林华、薛志科、陈东、孔德芳、向永源、杨丽恒、杨磊、毕以、杨波、钟悦、梅志星、叶景、朱伯靖、高鹏鑫、王金成、蔡云芳、向南彬、覃瑛、徐景晨、石祥军、谢婧岚、李燕、蒙盈 

　　二、空间目标高精度探测 

　　激光测距方式是目前测距精度最高的空间目标探测手段，包括合作目标（卫星、月面反射器）激光测距和非合作目标（例如空间碎片）激光测距。测距原理是从测站发射激光至被测空间目标，用精密时间测量设备测得激光脉冲在二者间的往返时间，该时间乘以光速即为测站与空间目标间的距离。

　　本方向分以下三个方面：

　　卫星激光测距：被测目标卫星上带有后向角反射器，激光入射到角反射器后将从来路返回，因此到达测站的信号相对容易被单光子探测器探测。目前测量距离已达到3.6万公里，测距精度可到达厘米并正向毫米级发展。卫星测距数据可用于卫星的高精度定轨、旋转周期和旋转轴指向等姿态确定和其他科学研究。

　　月球激光测距：被测目标为月面上布满后向角反射器的月面反射器，跟卫星一样，激光入射到角反射器后将从来路返回，不同的是月面反射器与地面站间平均距离约为38.4万公里，因此到达测站的信号已十分微弱，达到亚单光子量级。目前全球可开展激光测月的台站屈指可数，测量精度可到达厘米并正向毫米级推进。地面测站与月面激光后向反射器之间的距离及其变化包含了十分丰富的信息，对天文地球动力学、地月科学、月球物理学和引力理论等诸多科学研究有着重要的价值，如测定月球的形状、大小以及表面特征和内部结构，引力理论和广义相对论效应的检验，等效原理的验证，万有引力常数的变化以及日月系统潮汐等。

　　非合作目标激光测距：被测空间目标不带后向角反射器，激光入射至空间目标后将被四面八方反射，仅有极少数光子将从来路返回，因此到达测站的信号极其微弱。高精度的非合作目标测距数据可用于空间目标的高精度定轨、旋转周期和旋转轴指向等姿态确定。

　　成员：李语强、李祝莲、李荣旺、周钰、翟东升、伏红林 

　　三、太阳射电在太阳预报中的应用 

　　太阳上最引人注目并与空间天气关系密切的活动现象是耀斑和日冕物质抛射（Solar flares and coronal Mass Ejections（CME））。在紫外和X射线波段，耀斑以超过平时太阳辐射几十万倍的强度产生紫外和X射 线辐射，对地球电离层造成剧烈扰动，直接影响地面上的短波无线电通讯。而CME携带大量的等离子体物质，有时会以超过1000 km/s的速度抛向行星际空间，可以对日地空间环境和地磁场产生剧烈扰动。太阳射电辐射是太阳爆发活动的即时响应，是探测CME和日冕激波以及高能电子加速辐射的一个重要的窗口。 

　　太阳爆发时在射电波段出现的剧烈且短促的流量增强现象叫做太阳射电暴。灾害性空间天气或太阳风暴通常是由太阳耀斑和CME引发的，因此对灾害性空间天气的预报和预警需要对太阳耀斑和CME进行实时和全天候的监测。当强耀斑和CME发生时，射电流量会随之增强，太阳射电常用射电动态频谱仪观测，给出的数据是射电强度随频率和时间的变化图谱，常称为射电动态频谱。根据动态频谱上的爆发形态变化，太阳射电暴可分为频率漂移速度快的 型射电暴、频率漂移速度较慢且通常具有基频和二次谐频辐射的 型射电暴（频率漂移率通常≤1MHz/s）、宽频连续谱辐射 型射电暴、依附在 型暴上频率被大大展宽的 型射电暴和持续时间很短的尖峰爆发群 型射电暴。 

　　利用太阳低频天线阵，11米和10米太阳射电频谱仪，可以观测太阳I型、II型，III型，IV和V型太阳射电暴，及各种射电精细结构，这些观测结果可以对日冕粒子加速，日冕激波和磁重联等重要的太阳物理问题进行研究，特别与120米射电望远镜进行联合观测可以对日冕测场进行测量。这是其他方法无法替代的，对空间天气的预警预报和太阳物理中的基本物理过程的研究都具有重要的意义。 

　　成员：汪敏、高冠男、董亮、郭少杰 

　　四、天文技术与方法 

　　本方向主要在以下三个方面开展研究： 

　　（1）太阳高分辨观测技术研究：针对NVST和2米环型太阳望远镜的观测需求，利用机器学习、波前探测技术和统计高分辨数据处理技术，对太阳光球和色球的流场和磁场的高分辨观测方法与技术进行研究，为大口径太阳望远镜研制高分辨观测系统。 

　　（2）太阳望远镜拼接镜面主动光学技术研究：中国巨型太阳望远镜（CGST）是云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室正在推进的国家大科学工程项目，采用环型主镜形式，其主镜口径达到了8米，将以人类从未达到过的空间分辨率和测量精度观测太阳。针对CGST的工程需求，完善CGST的环型拼接主镜方案，开展光学型拼接误差边缘传感器、促动器等关键器件研制、环型拼接主镜控制技术、拼接子镜方案详细设计和测试等方面进行开展研究。 

　　（3）科学级红外探测器技术及太阳红外观测技术的研究：红外波段是太阳物理观测研究的重要窗口，在这个波段不仅可以进行太阳光球和色球的高精度磁场和流场测量，是CGST的最重要的科学目标之一。从太阳物理研究和未来物理观测平台研制的需求出发，开展科学级红外探测器技术、太阳近红外观测仪器和观测方法的进行关键技术攻关研究。 

　　成员：金振宇、史衍丽、代红兵、刘辉、柳光乾、许方宇、李正刚、王传军、常亮、马琳、戴懿纯、付玉、宋腾飞、张雪飞、黄善杰、张涛、余晓光、丁旭、王晶星、赵明宇、李小波