全球最大！“千眼天珠”建成

2023-09-28 04:09

记者从中国科学院获悉，国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”（子午工程二期）标志性设备之一圆环阵太阳射电成像望远镜顺利通过工艺测试。

圆环阵太阳射电成像望远镜（以下简称圆环阵），位于海拔3820米的四川稻城，由中国科学院国家空间科学中心牵头建设，占地面积约1平方公里，由313部直径6米的抛物面天线构成，均匀分布在直径为1公里的圆环上，是目前全球规模最大的综合孔径射电望远镜，被当地居民称作“千眼天珠”。

太阳是地球空间天气事件的源头。太阳打喷嚏，地球可能会“感冒”，这就是空间天气的因果链。要想理解日地空间环境系统和空间天气因果链，就要对太阳和日地空间传播链条进行高质量监测，圆环阵就是为此而建设的。它不但能监测太阳的各种爆发活动，还能监测太阳风暴进入行星际的过程，这对于理解太阳爆发机制和日地传播规律，预测太阳活动对地球的影响具有重要作用。

要实现圆环阵的科学观测目标，313部天线和626条接收链路都要具有非常好的幅度和相位一致性。在建设过程中，项目团队攻克了一系列关键核心技术，提出了原创的圆环阵列构型和中心定标总体方案，突破了单通道多环绝对相位定标等关键技术。此次工艺测试表明，圆环阵太阳射电成像望远镜实现了最大视场达到10个太阳半径的连续稳定的太阳射电成像与频谱观测能力，各项技术指标达到或优于初步设计报告的指标要求。

为了保证建设质量和工期，项目采取了“三步走”的研制方案，即2单元技术摸底、16单元成像实验和313单元系统建设。本着“边建设、边调试、边运行”的原则，自2022年3月起，16单元成像实验系统就已经开始获取太阳成像数据，迄今已积累了大量太阳活动图像和频谱数据。2023年3月，正处于系统调试阶段的圆环阵，开展了我国首次基于射电图像序列的脉冲星探测实验，从连续射电图像中成功识别出脉冲星闪烁。5月，圆环阵与欧洲低频阵列（LOFAR）开展了联合观测实验，实现了交叉验证。7月，圆环阵已具备连续稳定高质量监测太阳活动的能力，脉冲星成像等射电天文观测能力得到初步验证，开启了科学试观测。

下个阶段，圆环阵将在白天观测太阳活动，为太阳物理和空间天气研究提供长时间序列高质量数据，并与子午工程的其它监测设备开展联合观测。考虑到监测太阳每天只需要8小时，为了充分发挥国家重大科技基础设施的综合效能，圆环阵还将与五百米口径球面射电望远镜“中国天眼”、“中国复眼”雷达阵列、三亚非相干散射雷达等国家重大科技基础设施开展联合观测，有望在低频射电巡天、脉冲星、快速射电暴和行星防御监测预警等领域发挥重要作用。

责编｜翟巧红编辑｜赵雯

来源｜人民日报客户端吴月辉