如同一張覆蓋日地空間全境的“天網(wǎng)”,通過(guò)多維度、多手段的協(xié)同觀測(cè),為日地空間環(huán)境做“CT掃描”,實(shí)時(shí)捕捉從太陽(yáng)到地球的空間天氣變化。
3月21日,北京懷柔科學(xué)城。國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)(子午工程二期)正式通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收,我國(guó)空間環(huán)境探測(cè)領(lǐng)域再添一“超級(jí)工具包”。
這是我國(guó)建成的國(guó)際首個(gè)覆蓋日地空間全圈層的綜合性空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)設(shè)施,標(biāo)志著我國(guó)空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)能力躍居世界領(lǐng)先地位,為全球空間天氣研究貢獻(xiàn)出中國(guó)方案。
子午工程二期大型監(jiān)測(cè)設(shè)備之圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡
太陽(yáng)和地球之間的日地空間,是人類探索宇宙、開展航天活動(dòng)的重要舞臺(tái)。但這里時(shí)常發(fā)生的災(zāi)害性空間天氣,可導(dǎo)致衛(wèi)星罷工、通信中斷、電網(wǎng)癱瘓等重大風(fēng)險(xiǎn),威脅國(guó)家安全與基礎(chǔ)設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
“剛建成的子午工程二期,就像給地球戴上了‘太空護(hù)目鏡’。它的監(jiān)測(cè)網(wǎng)更大、裝備更精密、觀測(cè)更清晰,能更早發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)征兆并發(fā)出警報(bào)。”中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心副主任、子午工程中心主任李暉說(shuō),這不僅保護(hù)著我們的航天器和地面設(shè)施,更為我國(guó)搶占空間科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)提供強(qiáng)大助力。
?子午工程二期大型監(jiān)測(cè)設(shè)備之行星際閃爍監(jiān)測(cè)望遠(yuǎn)鏡
據(jù)介紹,子午工程二期于2019年11月開工建設(shè),由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心牽頭,聯(lián)合8個(gè)部門的15家單位協(xié)同攻關(guān),創(chuàng)新性構(gòu)建“一鏈、三網(wǎng)、四聚焦”的監(jiān)測(cè)體系,實(shí)現(xiàn)從太陽(yáng)表面爆發(fā)、行星際傳播到地球空間響應(yīng)的全鏈條追蹤監(jiān)測(cè)。
“我們?cè)谝黄?5個(gè)觀測(cè)臺(tái)站的基礎(chǔ)上,新增16個(gè)觀測(cè)臺(tái)站,建成了一批大型監(jiān)測(cè)設(shè)備,其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,使我國(guó)的空間環(huán)境監(jiān)測(cè)能力顯著增強(qiáng)?!敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員、子午工程二期總工程師徐寄遙說(shuō)。
比如,全球最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡——圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡,能連續(xù)拍攝比太陽(yáng)本身寬十倍的立體影像,連日冕爆發(fā)都逃不過(guò)它的“火眼金睛”;國(guó)際首臺(tái)全季節(jié)觀測(cè)陣列式大口徑激光雷達(dá),能像夜視儀般穿透高空迷霧,探測(cè)范圍直達(dá)1000公里,靈敏度是國(guó)際同類設(shè)備的100-200倍;全球探測(cè)能力最強(qiáng)的三站式相控陣非相干散射雷達(dá),能給上千公里的電離層做CT掃描……
子午工程二期大型監(jiān)測(cè)設(shè)備之陣列式大口徑激光雷達(dá)
試運(yùn)行期間,子午工程二期已經(jīng)連續(xù)獲取空間環(huán)境觀測(cè)數(shù)據(jù),并對(duì)外提供數(shù)據(jù)共享服務(wù),持續(xù)產(chǎn)出系列成果,工程展現(xiàn)出卓越性能。如成功捕捉到2024年5月超級(jí)磁暴事件,完整記錄了當(dāng)時(shí)日地空間環(huán)境對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)響應(yīng)的全過(guò)程,展現(xiàn)了其對(duì)空間天氣事件的快速、高精度、全局監(jiān)測(cè)能力。截至目前,科研人員利用子午工程二期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),已發(fā)表科技論文96篇,獲批專利等48項(xiàng)。
目前子午工程一期和二期已融合運(yùn)行。與此同時(shí),我國(guó)科學(xué)家還以子午工程為基礎(chǔ),率先提出并主導(dǎo)實(shí)施國(guó)際子午圈大科學(xué)計(jì)劃,目標(biāo)是建立陸地最完整的東經(jīng)120°至西經(jīng)60°子午圈監(jiān)測(cè)鏈,實(shí)現(xiàn)對(duì)日地空間環(huán)境全緯度、全天候、日不落的立體觀測(cè),解決太陽(yáng)風(fēng)暴、地球磁場(chǎng)變化等全球性挑戰(zhàn)難題,為應(yīng)對(duì)空間天氣災(zāi)害、和平利用空間、在外空領(lǐng)域推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體提供科學(xué)依據(jù)。
科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬
(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖)
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