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圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡是由313臺(tái)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(gè)觀測(cè)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(duì)太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)進(jìn)行成像成譜觀測(cè)。

11月13日上午10時(shí)許，甘孜州稻城縣，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)(子午工程二期)圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，隨著最后一個(gè)天線面被緩緩吊起并安裝到位，圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)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(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡已初步成型，進(jìn)入聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段。

子午工程是國(guó)家布局的用于研究空間天氣的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。2012年，子午工程一期15個(gè)站點(diǎn)建設(shè)完成，2019年8月啟動(dòng)新增16個(gè)站點(diǎn)建設(shè)工作。其中，位于稻城的圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，就是二期工程的重要組成部分。該項(xiàng)目是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)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(qiáng)的太陽(yáng)射電成像觀測(cè)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(shí)上，該項(xiàng)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(xiǎn)，項(xiàng)目組創(chuàng)新性的采用了2單元系統(tǒng)研制、16單元驗(yàn)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(yàn)證系統(tǒng)研制過(guò)程中，項(xiàng)目承研方中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心天氣室射頻探測(cè)與信號(hào)處理組協(xié)調(diào)各外協(xié)單位通過(guò)在西安、眉縣、合肥、稻城等地多輪次的樣機(jī)研制以及聯(lián)調(diào)聯(lián)試，排查和解決了數(shù)百項(xiàng)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(duì)相位定標(biāo)相結(jié)合的針對(duì)大規(guī)模地基干涉陣列的系統(tǒng)級(jí)高精度實(shí)時(shí)一致性定標(biāo)技術(shù)，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際同類設(shè)備。

同時(shí)，16單元驗(yàn)證系統(tǒng)在天線單元數(shù)量?jī)H有國(guó)際同頻段觀測(cè)設(shè)備1/3的情況下，由于采用了系統(tǒng)級(jí)高精度實(shí)時(shí)一致性定標(biāo)技術(shù)，實(shí)測(cè)針對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)的觀測(cè)結(jié)果已優(yōu)于國(guó)際同頻段太陽(yáng)觀測(cè)設(shè)備，并且獲得了高質(zhì)量針對(duì)天鵝座A以及太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的觀測(cè)結(jié)果，系統(tǒng)的整體功能和性能指標(biāo)得到了驗(yàn)證，大系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)得到了充分釋放。通過(guò)三步走的建設(shè)方案，在系統(tǒng)建設(shè)初期進(jìn)行了充分的技術(shù)驗(yàn)證和關(guān)鍵技術(shù)突破，充分釋放了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，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(jiān)實(shí)技術(shù)保障。

圓環(huán)陣太陽(yáng)射電成像望遠(yuǎn)鏡建成后，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)射電耀斑，跟蹤日冕物質(zhì)拋射(CME)的形成、演化和進(jìn)入行星際的全過(guò)程，對(duì)子午工程二期探索高時(shí)空分辨的日地空間環(huán)境動(dòng)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(xiàng)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(dòng)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

(資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào))

關(guān)鍵詞： 太陽(yáng)射電 充分釋放 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)