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記者從中國科學(xué)院獲悉，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)”（子午工程二期）標志性設(shè)備之一圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡順利通過工藝測試。
圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡（以下簡稱圓環(huán)陣），位于海拔3820米的四川省甘孜州稻城縣嘎通鎮(zhèn)，由中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心牽頭建設(shè)，占地面積約1平方公里，由313部直徑6米的拋物面天線構(gòu)成，均勻分布在直徑為1公里的圓環(huán)上，是目前全球規(guī)模最大的綜合孔徑射電望遠鏡，被當(dāng)?shù)鼐用穹Q作“千眼天珠”。
太陽是地球空間天氣事件的源頭。太陽打噴嚏，地球可能會“感冒”，這就是空間天氣的因果鏈。要想理解日地空間環(huán)境系統(tǒng)和空間天氣因果鏈，就要對太陽和日地空間傳播鏈條進行高質(zhì)量監(jiān)測，圓環(huán)陣就是為此而建設(shè)的。它不但能監(jiān)測太陽的各種爆發(fā)活動，還能監(jiān)測太陽風(fēng)暴進入行星際的過程，這對于理解太陽爆發(fā)機制和日地傳播規(guī)律，預(yù)測太陽活動對地球的影響具有重要作用。
要實現(xiàn)圓環(huán)陣的科學(xué)觀測目標，313部天線和626條接收鏈路都要具有非常好的幅度和相位一致性。在建設(shè)過程中，項目團隊攻克了一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，提出了原創(chuàng)的圓環(huán)陣列構(gòu)型和中心定標總體方案，突破了單通道多環(huán)絕對相位定標等關(guān)鍵技術(shù)。此次工藝測試表明，圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡實現(xiàn)了最大視場達到10個太陽半徑的連續(xù)穩(wěn)定的太陽射電成像與頻譜觀測能力，各項技術(shù)指標達到或優(yōu)于初步設(shè)計報告的指標要求。
為了保證建設(shè)質(zhì)量和工期，項目采取了“三步走”的研制方案，即2單元技術(shù)摸底、16單元成像實驗和313單元系統(tǒng)建設(shè)。本著“邊建設(shè)、邊調(diào)試、邊運行”的原則，自2022年3月起，16單元成像實驗系統(tǒng)就已經(jīng)開始獲取太陽成像數(shù)據(jù)，迄今已積累了大量太陽活動圖像和頻譜數(shù)據(jù)。2023年3月，正處于系統(tǒng)調(diào)試階段的圓環(huán)陣，開展了我國首次基于射電圖像序列的脈沖星探測實驗，從連續(xù)射電圖像中成功識別出脈沖星閃爍。5月，圓環(huán)陣與歐洲低頻陣列（LOFAR）開展了聯(lián)合觀測實驗，實現(xiàn)了交叉驗證。7月，圓環(huán)陣已具備連續(xù)穩(wěn)定高質(zhì)量監(jiān)測太陽活動的能力，脈沖星成像等射電天文觀測能力得到初步驗證，開啟了科學(xué)試觀測。
下個階段，圓環(huán)陣將在白天觀測太陽活動，為太陽物理和空間天氣研究提供長時間序列高質(zhì)量數(shù)據(jù)，并與子午工程的其它監(jiān)測設(shè)備開展聯(lián)合觀測。考慮到監(jiān)測太陽每天只需要8小時，為了充分發(fā)揮國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的綜合效能，圓環(huán)陣還將與五百米口徑球面射電望遠鏡“中國天眼”、“中國復(fù)眼”雷達陣列、三亞非相干散射雷達等國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開展聯(lián)合觀測，有望在低頻射電巡天、脈沖星、快速射電暴和行星防御監(jiān)測預(yù)警等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
