太空快报 | 开运集团参与的子午工程二期通过国家验收!

3月21日,面向空间天气研究的国家重大科技基础设施——子午工程二期通过国家验收,标志着我国建成覆盖日地空间全圈层的综合性空间环境地基监测设施,将显著提升我国空间天气预报预警能力。

子午工程二期由中国科学院国家空间科学中心牵头,联合15家国内单位协同攻关建设,建成了一批大型监测设备,具备了从太阳表面爆发、行星际传播,到地球空间响应的全链条追踪的地基监测能力,相关性能指标达到国际领先水平。

 

子午工程是什么?

从陆地到星辰大海,人类探索的脚步从未停止。日地空间既是自然科学原创性新发现的重要区域,也是与人类活动息息相关的“第四生存环境”。作为人类开展航天活动、开发利用空间的主要区域,日地空间环境的监测和研究,是太空探索的必由之路。

随着中国航天和空间技术的发展,对自主空间环境保障提出了日益迫切的需求。“子午工程”是我国“十一五”中期投资建设的一个能够在地面持续运行的、综合性的、跨区域的大型空间环境观测网络。

子午工程一期于2008年开工建设,2012年建成,利用东经120°子午线附近,北起漠河,经北京、武汉,南至海南并延伸到南极中山站,以及东起上海,经武汉、成都,西至拉萨的沿北纬30°纬度线附近现有的15个监测台站,建成一个以链为主、链网结合的,运用地磁(电)、无线电、光学和探空火箭等多种手段的监测网络。

子午工程二期于2019年开工建设,在一期工程的基础上,新增16个台站,形成沿东经100°、120°、北纬40°、30°“井”字型布局的31个台站、近300台(套)监测设备组成的空间环境监测网络。

灾害性空间天气可导致卫星失效、通信中断、导航偏差、电网瘫痪等重大风险,威胁国家安全与民生基础设施。子午工程二期的建成,实现了覆盖广度、技术深度和探测精度的多维度突破,将显著提升我国空间天气预报预警能力,为抢占空间科技战略制高点提供强大助力。

 

子午工程二期为什么被称为“世界之最”?

 

子午工程二期建成了一批大型监测设备,其技术指标达到国际先进水平,建成:

【圆环阵太阳射电成像望远镜】

这是全球最大综合孔径射电望远镜,实现了最大视场达到10个Rs(太阳半径)的连续稳定的太阳射电成像与频谱观测能力以及日冕射电活动的三维层析。

【国内首台阵列式大口径激光雷达】

国内首台阵列式大口径激光雷达,实现探测高度200-1000公里,其信号灵敏度是国际同类设备的100倍。

【三站式非相干散射雷达】

三站式非相干散射雷达的全球探测能力最强,实现上千公里电离层的CT扫描和3分量成像探测能力。

【行星际闪烁望远镜】

这是我国首台行星际闪烁望远镜,太阳风三维结构反演能力国际先进。

 

子午工程二期已经连续获取空间环境观测数据,并对外提供数据共享服务,持续产出系列成果。在试运行期间,工程展现出卓越性能,如成功捕捉到2024年5月超级磁暴事件,完整记录日地空间环境对太阳活动响应的全过程,展现了其对空间天气事件的快速、高精度、全局监测能力。截至目前,利用子午工程二期的监测数据,已发表科技论文96篇,获批专利等48项。

 

子午工程现实意义

本次子午工程二期的建成标志着我国空间环境地基监测能力跃居世界领先地位,与子午工程一期组成了世界最大的空间环境地基综合监测网,这是我国建成的国际首个覆盖日地空间全圈层(太阳风-磁层-电离层-中高层大气)的综合性空间环境地基监测设施。

在子午工程二期中,开运集团参与地面系统工作,为监测网络的核心设备研发与系统集成提供了技术支持,致力于为全球空间天气研究贡献开运力量。

目前子午工程一期和二期已融合运行。与此同时,中国科学家还以子午工程为基础,率先提出并主导实施国际子午圈大科学计划,目标是建立陆地最完整的东经120°至西经60°子午圈监测链,实现对日地空间环境全纬度、全天候、日不落的立体观测,解决太阳风暴、地球磁场变化等全球性挑战难题。

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