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圓環陣太陽射電成像望遠鏡通過工藝測試

文章來源: | 發布時間:2023-09-27 | 【打印】【關閉】
  9月27日,國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”(子午工程二期)標志性設備之一圓環陣太陽射電成像望遠鏡順利通過工藝測試。
  圓環陣太陽射電成像望遠鏡(以下簡稱圓環陣),位于海拔3820米的四川省甘孜州稻城縣嘎通鎮,由中國科學院國家空間科學中心牽頭建設,占地面積約1平方公里,由313部直徑6米的拋物面天線構成,均勻分布在直徑為1公里的圓環上,是目前全球規模最大的綜合孔徑射電望遠鏡,被當地居民稱作“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境系統和空間天氣因果鏈,就要對太陽和日地空間傳播鏈條進行高質量監測,圓環陣就是為此而建設的。它不但能監測太陽的各種爆發活動,還能監測太陽風暴進入行星際的過程,這對于理解太陽爆發機制和日地傳播規律,預測太陽活動對地球的影響具有重要作用。
  要實現圓環陣的科學觀測目標,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。在建設過程中,項目團隊攻克了一系列關鍵核心技術,提出了原創的圓環陣列構型和中心定標總體方案,突破了單通道多環絕對相位定標等關鍵技術。此次工藝測試表明,圓環陣太陽射電成像望遠鏡實現了最大視場達到10個太陽半徑的連續穩定的太陽射電成像與頻譜觀測能力,各項技術指標達到或優于初步設計報告的指標要求。
  為了保證建設質量和工期,項目采取了“三步走”的研制方案,即2單元技術摸底、16單元成像實驗和313單元系統建設。本著“邊建設、邊調試、邊運行”的原則,自2022年3月起,16單元成像實驗系統就已經開始獲取太陽成像數據,迄今已積累了大量太陽活動圖像和頻譜數據。2023年3月,正處于系統調試階段的圓環陣,開展了我國首次基于射電圖像序列的脈沖星探測實驗,從連續射電圖像中成功識別出脈沖星閃爍。5月,圓環陣與歐洲低頻陣列(LOFAR)開展了聯合觀測實驗,實現了交叉驗證。7月,圓環陣已具備連續穩定高質量監測太陽活動的能力,脈沖星成像等射電天文觀測能力得到初步驗證,開啟了科學試觀測。
  下個階段,圓環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量數據,并與子午工程的其它監測設備開展聯合觀測??紤]到監測太陽每天只需要8小時,為了充分發揮國家重大科技基礎設施的綜合效能,圓環陣還將與五百米口徑球面射電望遠鏡“中國天眼”、“中國復眼”雷達陣列、三亞非相干散射雷達等國家重大科技基礎設施開展聯合觀測,有望在低頻射電巡天、脈沖星、快速射電暴和行星防御監測預警等領域發揮重要作用。
 ?。ü└澹?span style="font-size: 10.5pt;">子午辦、天氣室、綜合辦)

天天草学生妹