每日焦點！圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡6月將試運行高質(zhì)量監(jiān)測太陽活動

來源：央視新聞客戶度時間：2023-05-02 18:51:07

在四川稻城，目前全球規(guī)模最大、性能最強的太陽射電成像望遠鏡已經(jīng)主體竣工，已完成約270臺天線調(diào)試，預(yù)計6月試運行。整個望遠鏡陣列呈圓環(huán)形，當?shù)鼐用穹Q它為“千眼天珠”。這座高原上的科學(xué)重器到底什么樣？它主要用來做什么？

總臺央視記者任梅梅：這里是四川稻城縣海拔3800多米的噶通鎮(zhèn)，我所在的位置就是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，子午工程（二期）的標志性設(shè)備——圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡的現(xiàn)場。一座座像大鍋一樣的白色天線，它們就是整個望遠鏡的天線陣列。

【資料圖】

313座天線繞圓而立狀如“千眼天珠”

通過我們的航拍鏡頭，從空中可以看到整個望遠鏡陣列的全貌。313臺這樣的天線均勻地分布在直徑一公里的圓周上，圓環(huán)中心，是一座百米高的定標塔，向天線發(fā)射公共信號，來進行定標和校準。對于這個望遠鏡陣列，當?shù)厝擞袀€非常形象的稱呼，那就是“千眼天珠”。

已完成約270臺天線調(diào)試預(yù)計6月試運行

這座望遠鏡陣列由中科院國家空間科學(xué)中心建設(shè)，我們從現(xiàn)場了解到，目前整個望遠鏡的主體工程已經(jīng)全部竣工，即將在下個月，也就是今年6月份轉(zhuǎn)入試運行，全面投入科學(xué)觀測。我們可以看到，目前大部分天線已經(jīng)調(diào)整完畢了，整整齊齊地朝著太陽的方向，它們已經(jīng)開始日?？茖W(xué)觀測了，而剩下的四十多座天線，工作人員正在進調(diào)試，這也是這個五一期間，現(xiàn)場工作人員的主要任務(wù)之一。

主要科學(xué)目標：監(jiān)測太陽“打噴嚏”

313座小天線，就像313朵向日葵，朝著太陽的方向轉(zhuǎn)動，凝望著浩瀚宇宙。為什么要專門建一座望遠鏡，一直盯著太陽看呢？科學(xué)家告訴我們，它的主要作用就是監(jiān)測太陽“打噴嚏”。

太陽帶來了光和熱，孕育了地球上的生命，但是它也有“ 打噴嚏”的時候——也就是會發(fā)生爆發(fā)，萬一它朝著地球打了一個“大噴嚏”，拋射出來的高速帶電粒子飛向地球，會對衛(wèi)星等設(shè)備產(chǎn)生嚴重影響。圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡的主要科學(xué)目標就是觀測太陽活動，對空間天氣進行預(yù)報和預(yù)警。

別看一臺小天線的直徑只有6米，當313個小天線協(xié)同觀測，就能形成虛擬的超大口徑天線，從而實現(xiàn)對太陽爆發(fā)活動的高精度成像觀測。

協(xié)助夜天文觀測已成功探測到脈沖星

在圓環(huán)中心的定標塔下面，就是中央機房，其實在我們腳下，每座天線和中央機房之間，都有不同的電纜實時傳輸著觀測數(shù)據(jù)，科研人員每天都在對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理。“邊建設(shè)、邊調(diào)試、邊運行”，其實從2021年3月開始，圓環(huán)陣望遠鏡就已經(jīng)獲取了大量太陽活動的圖像和數(shù)據(jù)。

而且，不只是觀測太陽，圓環(huán)陣望遠鏡獨有的大視場高質(zhì)量成像能力，使得在太陽落山后，還能配合射電天文學(xué)家開展夜天文觀測，比如說，不久前，圓環(huán)陣望遠鏡就成功探測到了脈沖星，未來還要對射電暴進行探索，也有望服務(wù)于小行星防御，將充分發(fā)揮重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺的效能。

觀天逐日、探秘星辰大海，我們也期待圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡為我們解開更多空間天氣的密碼，探索更多宇宙奧秘！

獨特圓環(huán)陣列設(shè)計高質(zhì)量監(jiān)測太陽活動

圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡就像“千眼天珠”，整個造型極具科幻感，那么望遠鏡陣列為什么要設(shè)計成圓環(huán)形？日地距離約有1.5億公里，這個地球上的望遠鏡陣列，何以能迅速掌握太陽的一舉一動呢？

據(jù)負責(zé)人介紹，圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡是我國自主研制的太陽射電監(jiān)測“綜合孔徑相機”，采用獨特的圓環(huán)陣列構(gòu)型和原創(chuàng)的單通道多環(huán)絕對相位定標技術(shù)，可以高質(zhì)量監(jiān)測太陽的爆發(fā)活動。

圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡項目負責(zé)人閻敬業(yè)：我們選擇了圓環(huán)形，這樣利用中心定標塔它到每一個天線的距離差不多相等，而且天線在看中心定標塔的時候互相沒有遮擋，可以實現(xiàn)非常高的定標精度。就像我們做光學(xué)望遠鏡，我們把鏡頭擦亮，我們拍照的效果就好，那么定標如果做得好、相位一致性如果高，這個射電望遠鏡也會像一個非常平滑的鏡頭一樣，實現(xiàn)一個高質(zhì)量的成像。

捕捉電磁波信號利用時間差預(yù)報空間天氣

專家介紹，太陽發(fā)生劇烈爆發(fā)時噴射出的高速等離子團往往會輻射不同頻率的電磁波信號，這個望遠鏡陣列通過“捕捉”這些電磁波信號，可以在太陽爆發(fā)幾分鐘內(nèi)就發(fā)現(xiàn)它，接下來抓住寶貴的“時間差”，對空間天氣進行預(yù)報。

圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡項目負責(zé)人閻敬業(yè)：電磁波傳播是以光速傳播的，到地球只有8分鐘，太陽拋射出來的粒子到地球需要數(shù)十個小時，那么我們通過監(jiān)測射電波就可以提前一兩天甚至兩三天預(yù)測太陽的爆發(fā)活動是不是會到達地球、到達地球的時間是什么時候，為我們空間天氣的預(yù)報和預(yù)警打出提前量。

“超級望遠鏡”讓空間天氣預(yù)報更精準

圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡是我國子午工程二期的標志性設(shè)備之一，也是全球規(guī)模最大、性能最強的太陽射電成像望遠鏡，這個“超級望遠鏡”未來投入運行后，將與太陽探測衛(wèi)星實現(xiàn)“天地配合”，使我國空間天氣預(yù)報更加精準。

子午工程是國家布局的用于研究空間天氣的地基觀測網(wǎng)絡(luò)。2012年，子午工程一期15個站點建設(shè)完成，2019年8月二期啟動新增16個站點的建設(shè)工作。其中，位于四川稻城的圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡項目，就是二期工程的重要組成部分。

中國科學(xué)院院士子午工程二期總指揮王赤：空間天氣的源頭來自太陽的爆發(fā)活動，所以我們這個圓環(huán)陣它主要的目標，就是要探測太陽的活動，這也是我們子午工程二期的一個標志性的設(shè)備，在我們子午工程整個的這種日地聯(lián)系的鏈條當中，起著一個舉足輕重的地位。

2021年，我國首顆太陽探測衛(wèi)星“羲和號”發(fā)射成功，2022年，我國又發(fā)射了綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”，實現(xiàn)了天基太陽探測衛(wèi)星的跨越式突破。專家表示，隨著圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡的建成和運行，天地聯(lián)動，將使得我國太陽觀測能力進一步增強。

中國科學(xué)院院士子午工程二期總指揮王赤：“羲和號”太陽觀測衛(wèi)星，它對太陽的外層大氣進行探測，“夸父一號”主要的科學(xué)目標就是研究太陽的磁場、太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射事件，像日冕物質(zhì)拋射事件到了日地之間，也就是行星際空間的時候，我們需要跟蹤它，所以我們這個圓環(huán)陣望遠鏡就開始接力，看它在進入行星際空間的傳播是什么樣子的，所以我們通過天地的配合，就可以對太陽進行多個波段的綜合觀測，為提高我們空間天氣預(yù)報的準確率打下基礎(chǔ)。

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