我國子午工程的96個站點、282臺設備數(shù)據(jù),全部實時匯聚到位于懷柔科學城的“司令部”——子午工程綜合信息與運控中心。3月21日,空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)(子午工程二期)通過國家驗收。這是我國建成的國際首個覆蓋日地空間全圈層的綜合性空間環(huán)境地基監(jiān)測設施,標志著我國空間環(huán)境地基監(jiān)測能力躍居世界領先地位。
子午工程綜合信息與運控中心
“大家可能還記得2024年5月的那場超級磁暴,引發(fā)了廣泛的極光現(xiàn)象,它是近20年來最強的太陽爆發(fā)事件,對生產生活都造成了一定影響。”那段時間,中國科學院國家空間科學中心太陽活動與空間天氣重點實驗室副主任羅冰顯和同事的工作十分忙碌。近兩年是太陽活動的高峰年,它的“小脾氣”不斷,常常發(fā)生不同程度的耀斑、日冕物質拋射等爆發(fā)活動。
與地球上的天氣變化類似,太陽的爆發(fā)會導致日地空間環(huán)境“風云變幻”,等離子體、磁場、輻射、電離層和中高層大氣等空間環(huán)境會相應變化,這便是空間天氣。隨著人類活動逐漸走入廣袤太空,空間天氣已成為與人類活動息息相關的“第四環(huán)境”?!爱斕栵L掃過地球,不僅衛(wèi)星、通信、導航等人類活動會受到影響,信鴿也可能找不到回家的路?!绷_冰顯說。
子午工程利用地基監(jiān)測日地空間環(huán)境
子午工程二期2019年11月開工建設,經過5年多的建設,實現(xiàn)了覆蓋“太陽風-磁層-電離層-中高層大氣”的全圈層綜合性空間環(huán)境地基監(jiān)測,讓“空間天氣預報”更精準?!扒а厶熘椤眻A環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡是全球最大的綜合孔徑射電望遠鏡,國際首臺全季節(jié)觀測陣列式大口徑激光雷達信號靈敏度達國際同類設備的100至200倍,我國首臺行星際閃爍監(jiān)測望遠鏡的太陽風三維結構反演能力國際先進……工程中建成的一批大型監(jiān)測設備,技術指標達到國際先進水平。
在試運行期間,子午工程二期就完整記錄了2024年5月超級磁暴的日地空間環(huán)境變化全過程,展現(xiàn)出對空間天氣事件的快速、高精度、全局監(jiān)測能力。目前,子午工程一、二期已融合運行。工程“形”散而“神”聚,在地圖上,遍布全國和地球南北極區(qū)的站點組成巨大的“井”字形,構建起“一鏈、三網(wǎng)、四聚焦”的監(jiān)測體系,實現(xiàn)從太陽表面爆發(fā)、行星際傳播到地球空間響應的全鏈條追蹤監(jiān)測,為我國空間天氣預報和預警服務提供關鍵的自主數(shù)據(jù)。
位于四川稻城的“千眼天珠”、遠在地球極地的“中山站”“長城站”、地處“世界屋脊”的西藏羊八井觀測站點……96個站點獲取的空間天氣數(shù)據(jù),都跨越山海匯聚到懷柔科學城,站點設備的運行情況也得到實時監(jiān)測?!白游绻こ淌且粋€分布式的大科學設施,工程的‘中心司令部’就放在了懷柔科學城?!敝袊茖W院國家空間科學中心副主任、子午工程中心主任李暉說。
現(xiàn)在,我國科學家還以子午工程為基礎,率先提出并主導實施國際子午圈大科學計劃,目標是建立陸地最完整的東經120°至西經60°子午圈監(jiān)測鏈,實現(xiàn)對日地空間環(huán)境全緯度、全天候、日不落的立體觀測,解決太陽風暴、地球磁場變化等全球性挑戰(zhàn)難題?!拔磥?,國際子午圈還計劃成立相應的國際組織,立足懷柔‘會都’定位,邀請來自全球的空間科學研究者共商科學發(fā)展。”李暉表示,子午工程將吸引全球科學家開展合作研究,為人類了解“第四環(huán)境”做出重大貢獻。
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