近日，中国科学院云南天文台南方基地和无名山观测站组成的全天域光电信息研究团队在宽温型全自动全天空窄带成像仪研制方面取得进展。通过与中国极地研究中心极地大气与空间物理学研究团队合作，该型仪器成功部署在北极朗伊尔台站（图1）开展极光的高频演化特征的研究工作，相关成果以《RASI: the Robotic All-Sky narrowband Imager》为题发表在《天文技术与仪器》（Astronomical Techniques and Instruments）南极专刊上。

图1：宽温型全自动全天空窄带成像仪在北极朗伊尔站自主运行

全自动全天空窄带成像仪（RASI）与传统的全天空窄带成像仪（ASI）相比，在光学、机械、电控和数据采集系统等方面都进行了全新的设计和优化，使其具备了高效率、高性能、自由部署和智能化等显著特点和优势。通过全新的光学系统设计（图2），使得RASI在具有更高系统集成度的同时，也具有了较高的光学效率和光学质量；通过全新的机电系统设计，实现了亚克力透明半球罩在宽温环境下的免结露和免结霜功能，提升了RASI在恶劣环境下高质量采集全天空窄带图像的能力；通过全新的多线程图像采集软件系统设计和观测环境感知（云量和太阳高度）设计，实现了全天空窄带图像的智能采集。

图2：RASI的光学系统结构图（1.鱼眼镜头；2.远心光路；3.窄带滤光片； 4.二次成像系统；5.探测相机）

地球电离层（高度60~1000km）是地球大气层与太阳辐射（紫外线和X射线）相互作用的区域，因其富含自由电子和带电离子，也是极光和气辉现象频发的区域。目前，全天空窄带成像仪（ASI）已经成为了观测和研究极光/气辉现象的最重要科学仪器之一，但是传统的全天空窄带成像仪对安装条件有较高要求，而且不具备全自动观测能力，严重制约了高空大气物理学家对于极光/气辉的高效率、高频率和高质量的观测需求。为了解决这个难题，研究团队研制了一款可独立部署的宽温型全自动全天空窄带成像仪（RASI），并成功运行在丽江高美古高海拔（3200米）观测台站和北极朗伊尔极寒（零下40度）观测台站（见图3）。未来RASI将在大尺度极光/气辉强度分布特征观测研究方面发挥重要的作用，推动我们关于极光物理本质和高空大气运动特征的深入研究。

图3：丽江高美古观测站全天空窄带图像（左图）和北极朗伊尔站全天空极光高频窄带图像（右图）

全天空窄带视频

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