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在四川稻城，目前全球規(guī)模最大、性能最強(qiáng)的太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡主體竣工，已完成約270臺天線調(diào)試，預(yù)計6月試運(yùn)行。整個望遠(yuǎn)鏡陣列呈圓環(huán)形，當(dāng)?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？

四川稻城縣海拔3800多米的噶通鎮(zhèn)，就是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，子午工程（二期）的標(biāo)志性設(shè)備——圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡的天線陣列。

313座天線繞圓而立 狀如“千眼天珠”

通過航拍鏡頭，從空中可以看到整個望遠(yuǎn)鏡陣列的全貌。313臺天線均勻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(biāo)塔，向天線發(fā)射公共信號，來進(jìn)行定標(biāo)和校準(zhǔn)。對于這個望遠(yuǎn)鏡陣列，當(dāng)?shù)厝擞袀€形象的稱呼——“千眼天珠”。

望遠(yuǎn)鏡陣列由中科院國家空間科學(xué)中心建設(shè)，目前主體工程全部竣工，即將在6月轉(zhuǎn)入試運(yùn)行。記者看到，大部分天線已調(diào)整完畢，整齊地朝著太陽方向開始日常科學(xué)觀測，剩下的40多座天線，工作人員正在調(diào)試，這也是“五一”期間他們的主要任務(wù)之一。

主要科學(xué)目標(biāo)： 監(jiān)測太陽“打噴嚏”

為什么要專門建一座望遠(yuǎn)鏡，一直盯著太陽看呢？科學(xué)家告訴記者，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——爆發(fā)，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(yán)重影響。圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡的主要科學(xué)目標(biāo)就是觀測太陽活動，對空間天氣進(jìn)行預(yù)報和預(yù)警。

別看一臺小天線的直徑只有6米，當(dāng)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(shí)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(biāo)塔下面，就是中央機(jī)房，每座天線和中央機(jī)房之間，都有不同的電纜實(shí)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(jìn)行分析和處理。“邊建設(shè)、邊調(diào)試、邊運(yùn)行”，早在2021年3月，圓環(huán)陣望遠(yuǎn)鏡就獲取了大量太陽活動的圖像和數(shù)據(jù)。

不只是觀測太陽，圓環(huán)陣望遠(yuǎn)鏡獨(dú)有的大視場高質(zhì)量成像能力，在太陽落山后，還能配合射電天文學(xué)家開展夜天文觀測，比如不久前，它就成功探測到了脈沖星，未來還要對射電暴進(jìn)行探索，也有望服務(wù)于小行星防御。

那么，望遠(yuǎn)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，這個望遠(yuǎn)鏡陣列何以能迅速掌握太陽的一舉一動呢？

圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡是我國自主研制的太陽射電監(jiān)測“綜合孔徑相機(jī)”，采用圓環(huán)陣列構(gòu)型和原創(chuàng)的單通道多環(huán)絕對相位定標(biāo)技術(shù)，可以高質(zhì)量監(jiān)測太陽的爆發(fā)活動。“我們選擇了圓環(huán)形，這樣中心定標(biāo)塔到每個天線的距離差不多相等，而且天線在看中心定標(biāo)塔的時候互相沒有遮擋，可以實(shí)現(xiàn)非常高的定標(biāo)精度，完成高質(zhì)量的成像。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人閻敬業(yè)介紹。

這個“超級望遠(yuǎn)鏡”讓空間天氣預(yù)報更精準(zhǔn)

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(tuán)往往會輻射不同頻率的電磁波信號，這個望遠(yuǎn)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(jìn)行預(yù)報。

閻敬業(yè)解釋說，電磁波到地球只有8分鐘，太陽拋射出來的粒子到地球需要數(shù)十個小時，我們通過監(jiān)測射電波就可以提前一兩天甚至三天預(yù)測太陽的爆發(fā)活動，會不會到達(dá)地球、什么時候到，為我們空間天氣的預(yù)報和預(yù)警打出提前量。

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

2021年，我國首顆太陽探測衛(wèi)星“羲和號”發(fā)射成功，2022年又發(fā)射了綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”，實(shí)現(xiàn)了天基太陽探測衛(wèi)星的跨越式突破。

“‘羲和號’太陽觀測衛(wèi)星對太陽的外層大氣進(jìn)行探測，‘夸父一號’主要研究太陽的磁場、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，所以這個圓環(huán)陣望遠(yuǎn)鏡就開始接力，看它在進(jìn)入行星際空間的傳播是什么樣子的。通過天地的配合，對太陽進(jìn)行多波段的綜合觀測，為提高我們空間天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率打下基礎(chǔ)?！敝袊茖W(xué)院院士、子午工程二期總指揮王赤表示。據(jù)央視新聞