極紫外之眼探“微光”——訪中國科學院長春光機所研究員陳波及其團隊

當我們仰望天空，地球周圍的空間環境隱藏着怎樣的秘密？極紫外相機可以幫我們追尋答案。這背後，是中國科學院長春光機所研究員陳波及其團隊數十載的科研征程。

近日，記者來到長春光機所空間一部，陳波的辦公桌上擺放着多臺精美的衛星和光學相機模型。“2024年，我們成功爲‘鵲橋二號’中繼衛星研發了極紫外相機，你看，就搭載在這裡。”陳波指着“鵲橋二號”衛星模型告訴記者。

極紫外相機是用來觀測地球散射的極紫外波段的光學儀器。2024年3月，“鵲橋二號”衛星成功發射；6月，極紫外相機順利開機。“它能給地球周圍空間拍攝一系列特殊‘照片’，科學家可以利用這些‘照片’研究太陽活動如何影響地球空間環境，研究地球空間環境的演化過程。這些研究不僅具有科學意義，還有實際應用價值，能幫助預測可能造成危害的空間天氣事件。”陳波說。

極紫外光的波長約爲可見光的十分之一，輻射亮度極其微弱。捕捉這些稀少的極紫外光子，對光學儀器要求非常高。

1997年，陳波作爲項目負責人，開始承擔國家航天工程中極紫外波段成像載荷研製任務。多年來，他們突破了光譜輻射光源研製、高靈敏度成像探測、高精度太陽觀測和輻射定標等一系列關鍵技術難題，相關技術水平躋身國際先進行列。

2014年，團隊研發的極紫外相機成功應用於“嫦娥三號”着陸器。陳波指着探測器模型自豪地說：“這上面搭載的極紫外相機，首次實現在月球表面對地球等離子體層進行極紫外波段成像探測。”

此後，陳波又帶領團隊承擔了我國“風雲”系列氣象衛星光學載荷研製，並再次取得了舉世矚目的成果。

茶几上，“風雲三號E星太陽極紫外首圖”被鄭重地裝裱在相框中。“拍下這張圖的是這臺儀器。”在陳波的指引下，記者看到一臺光學載荷模型。“它只有一個光學鏡頭，卻可以對X射線和極紫外兩個波段進行成像監測，改變了以往需要兩個鏡頭分別監測兩個波段的設計，是世界首臺太陽X射線—極紫外雙波段成像儀。”陳波介紹。

回憶起獲取這張圖像時的場景，陳波頗爲感慨：“當時我們團隊六七個人，一起值守在國家衛星氣象中心運控大廳。雖然對自己的技術充滿信心，但畢竟我們的載荷是創新載荷，太空裡未知多變，心裡難免忐忑。經過不斷調試，當影像終於一點一點清晰呈現在眼前時，一位年輕同事情不自禁地高喊：‘陳老師快看，能看見了！’”

短短一句“能看見了”，背後有太多艱辛的付出，也滿載着自豪與希望——他們爲我國成功獲取了第一幅太陽X射線和極紫外圖像！

在2023年度國家科學技術獎評選中，陳波團隊的“空間X射線—極紫外—遠紫外波段成像技術及應用”項目獲得國家科學技術進步獎二等獎。

多年來，陳波爲國家培養了大批光學人才。從理論研究到實際應用，他們在不同崗位上爲國家航天事業貢獻着力量。

“我的碩士、博士都是跟着陳老師讀的，畢業後留所工作，與陳老師共事。陳老師不僅教會我很多知識，他執着、嚴謹的科學家精神更時時激勵我前進。”空間一部副主任何玲平說，“現在，我也像陳老師當年帶我一樣，帶着學生們參與研發項目，增強他們的實踐能力，同時把寶貴的科研精神傳承下去。”