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四川稻城“千眼天珠” 专测太阳“打喷嚏”

2023-05-03 09:56:12 来源：成都商报电子版

在四川稻城，目前全球规模最大、性能最强的太阳射电成像望远镜主体竣工，已完成约270台天线调试，预计6月试运行。整个望远镜阵列呈圆环形，当地居民称它为“千眼天珠”。这座高原上的科学重器到底什么样？它主要用来做什么？

四川稻城县海拔3800多米的噶通镇，就是国家重大科技基础设施，子午工程（二期）的标志性设备——圆环阵太阳射电成像望远镜的现场。一座座像大锅一样的白色天线，它们就是整个望远镜的天线阵列。

(相关资料图)

313座天线绕圆而立状如“千眼天珠”

通过航拍镜头，从空中可以看到整个望远镜阵列的全貌。313台天线均匀分布在直径一公里的圆周上，圆环中心是一座百米高的定标塔，向天线发射公共信号，来进行定标和校准。对于这个望远镜阵列，当地人有个形象的称呼——“千眼天珠”。

望远镜阵列由中科院国家空间科学中心建设，目前主体工程全部竣工，即将在6月转入试运行。记者看到，大部分天线已调整完毕，整齐地朝着太阳方向开始日常科学观测，剩下的40多座天线，工作人员正在调试，这也是“五一”期间他们的主要任务之一。

主要科学目标：监测太阳“打喷嚏”

为什么要专门建一座望远镜，一直盯着太阳看呢？科学家告诉记者，它的主要作用就是监测太阳“打喷嚏”。

太阳带来了光和热，孕育了地球上的生命，但是它也有“打喷嚏”的时候——爆发，抛射出来的高速带电粒子飞向地球，会对卫星等设备产生严重影响。圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标就是观测太阳活动，对空间天气进行预报和预警。

别看一台小天线的直径只有6米，当313个小天线协同观测，就能形成虚拟的超大口径天线，从而实现对太阳爆发活动的高精度成像观测。

协助夜天文观测已成功探测到脉冲星

在圆环中心的定标塔下面，就是中央机房，每座天线和中央机房之间，都有不同的电缆实时传输着观测数据，科研人员每天都在对这些数据进行分析和处理。“边建设、边调试、边运行”，早在2021年3月，圆环阵望远镜就获取了大量太阳活动的图像和数据。

不只是观测太阳，圆环阵望远镜独有的大视场高质量成像能力，在太阳落山后，还能配合射电天文学家开展夜天文观测，比如不久前，它就成功探测到了脉冲星，未来还要对射电暴进行探索，也有望服务于小行星防御。

那么，望远镜阵列为什么要设计成圆环形？日地距离约有1.5亿公里，这个望远镜阵列何以能迅速掌握太阳的一举一动呢？

圆环阵太阳射电成像望远镜是我国自主研制的太阳射电监测“综合孔径相机”，采用圆环阵列构型和原创的单通道多环绝对相位定标技术，可以高质量监测太阳的爆发活动。“我们选择了圆环形，这样中心定标塔到每个天线的距离差不多相等，而且天线在看中心定标塔的时候互相没有遮挡，可以实现非常高的定标精度，完成高质量的成像。”项目负责人阎敬业介绍。

这个“超级望远镜”让空间天气预报更精准

专家介绍，太阳发生剧烈爆发时喷射出的高速等离子团往往会辐射不同频率的电磁波信号，这个望远镜阵列通过“捕捉”这些电磁波信号，可以在太阳爆发几分钟内就发现它，接下来抓住宝贵的“时间差”，对空间天气进行预报。

阎敬业解释说，电磁波到地球只有8分钟，太阳抛射出来的粒子到地球需要数十个小时，我们通过监测射电波就可以提前一两天甚至三天预测太阳的爆发活动，会不会到达地球、什么时候到，为我们空间天气的预报和预警打出提前量。

圆环阵太阳射电成像望远镜是我国子午工程二期的标志性设备之一，也是全球规模最大、性能最强的太阳射电成像望远镜，这个“超级望远镜”投入运行后，将与太阳探测卫星实现“天地配合”，使我国空间天气预报更加精准。

2021年，我国首颗太阳探测卫星“羲和号”发射成功，2022年又发射了综合性太阳探测卫星“夸父一号”，实现了天基太阳探测卫星的跨越式突破。

“‘羲和号’太阳观测卫星对太阳的外层大气进行探测，‘夸父一号’主要研究太阳的磁场、太阳耀斑、日冕物质抛射事件。像日冕物质抛射事件到了日地之间，也就是行星际空间的时候，我们需要跟踪它，所以这个圆环阵望远镜就开始接力，看它在进入行星际空间的传播是什么样子的。通过天地的配合，对太阳进行多波段的综合观测，为提高我们空间天气预报的准确率打下基础。”中国科学院院士、子午工程二期总指挥王赤表示。据央视新闻

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