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圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡是由313臺直徑6米的天線構(gòu)成的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，天線均勻分布在直徑1公里的圓環(huán)上，由圓環(huán)中心100米高的定標(biāo)塔為整個觀測鏈路提供定標(biāo)基準(zhǔn)，狀如一顆巨大的“千眼天珠”。望遠(yuǎn)鏡工作在150MHz—450MHz的射電頻段，對太陽爆發(fā)活動進行成像成譜觀測。

11月13日上午10時許，甘孜州稻城縣，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)圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡項目建設(shè)現(xiàn)場，隨著最后一個天線面被緩緩吊起并安裝到位，圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡項目設(shè)備完成系統(tǒng)集成。這標(biāo)志著當(dāng)前全球規(guī)模最大的太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡已初步成型，進入聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段。

子午工程是國家布局的用于研究空間天氣的觀測網(wǎng)絡(luò)。2012年，子午工程一期15個站點建設(shè)完成，2019年8月啟動新增16個站點建設(shè)工作。其中，位于稻城的圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡項目，就是二期工程的重要組成部分。該項目是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)(子午工程二期)的標(biāo)志性設(shè)備，是全球規(guī)模最大、性能最強的太陽射電成像觀測設(shè)施，是科學(xué)家為探秘日地空間環(huán)境布下的一張大網(wǎng)。

事實上，該項目的系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模大、研制難度高，為了充分釋放技術(shù)風(fēng)險，項目組創(chuàng)新性的采用了2單元系統(tǒng)研制、16單元驗證研制、313單元大系統(tǒng)建設(shè)的三步走的建設(shè)方案。在2單元以及16單元驗證系統(tǒng)研制過程中，項目承研方中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心天氣室射頻探測與信號處理組協(xié)調(diào)各外協(xié)單位通過在西安、眉縣、合肥、稻城等地多輪次的樣機研制以及聯(lián)調(diào)聯(lián)試，排查和解決了數(shù)百項技術(shù)難題，并且突破了基于中心定標(biāo)以及單通道多環(huán)絕對相位定標(biāo)相結(jié)合的針對大規(guī)模地基干涉陣列的系統(tǒng)級高精度實時一致性定標(biāo)技術(shù)，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國際同類設(shè)備。

同時，16單元驗證系統(tǒng)在天線單元數(shù)量僅有國際同頻段觀測設(shè)備1/3的情況下，由于采用了系統(tǒng)級高精度實時一致性定標(biāo)技術(shù)，實測針對太陽活動區(qū)的觀測結(jié)果已優(yōu)于國際同頻段太陽觀測設(shè)備，并且獲得了高質(zhì)量針對天鵝座A以及太陽爆發(fā)活動的觀測結(jié)果，系統(tǒng)的整體功能和性能指標(biāo)得到了驗證，大系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)風(fēng)險得到了充分釋放。通過三步走的建設(shè)方案，在系統(tǒng)建設(shè)初期進行了充分的技術(shù)驗證和關(guān)鍵技術(shù)突破，充分釋放了技術(shù)風(fēng)險，為最終313單元大系統(tǒng)建設(shè)奠定了的基礎(chǔ)，也是大系統(tǒng)能夠提前保質(zhì)保量完成系統(tǒng)集成的堅實技術(shù)保障。

圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡建成后，能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測太陽，監(jiān)測太陽射電耀斑，跟蹤日冕物質(zhì)拋射(CME)的形成、演化和進入行星際的全過程，對子午工程二期探索高時空分辨的日地空間環(huán)境動態(tài)特征和變化規(guī)律起到重要作用，并將在脈沖星搜索等夜天文研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。項目的建成還將成為重要的科普教育基地，為川西地區(qū)推動高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。

(資料來源：中國科學(xué)報)

關(guān)鍵詞： 太陽射電 充分釋放 技術(shù)風(fēng)險