又一世界之最诞生！细数子午工程二期里的电子科技

2025-03-24 09:53科技之最

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3月21日，面向空间天气研究的国家重大科技基础设施——子午工程二期通过国家验收，与子午工程一期组成了世界最大的空间环境地基综合监测网，这是我国建成的国际首个覆盖日地空间全圈层（太阳风-磁层-电离层-中高层大气）的综合性空间环境地基监测设施，标志着我国空间环境地基监测能力跃居世界领先地位。

中国电科深度参与子午工程建设，打造射电频谱日像仪、行星际闪烁监测仪等“大国重器”，推动太阳及空间环境监测设备不断升级。

由网络通信研究院承建的厘米-分米波射电日像频谱仪天线，被称为“草原天眼”，它的研制填补了太阳爆发能量初始释放区厘米-分米波波段高分辨射电成像观测空白，对日冕研究意义重大。支撑建设的子午工程二期米波-十米波射电日像仪由227套天线组成阵列，与106套射电频谱日像仪互相衔接配合，组合成一个从十米波到厘米-分米波的超宽带射电频谱成像观测系统，获得对太阳爆发活动产生的行星际扰动源的全面监测。建设的行星际闪烁监测仪由主站三套40米×140米大型可动抛物柱面天线、辅站二套30米抛物面天线组成，是国际首个实现三站双频相关监测的地基行星际闪烁监测望远镜，实现对日地空间环境及太阳风等全圈层、立体、多要素综合观测。

在海拔3820米的四川省稻城县，中国电科39所承建的子午工程二期圆环阵太阳射电成像望远镜正凝望天际。313部直径6米的抛物面天线，均匀分布在直径1公里的圆环上，中心100米高的定标塔为整个观测链路提供定标基准，构建起全球规模最大的综合孔径射电望远镜。它能拍摄出同频段全球最高质量的太阳和日地空间传播链条“射电照片”，支撑理解日地空间环境系统和空间天气“因果链”。

与单纯接收电磁波的射电望远镜不同，雷达能利用发射机向外发射电磁波，接收从目标反射回来的电磁波，从而发现目标，分析出它的形状、表面细节和移动速度，这为观测电离层中的电子提供了有力手段。

在海南，由中国电科14所参与研制的三站式非相干散射雷达，正用电波探测数百公里外的电离层。这是全球探测能力最强相控阵非相干散射雷达。雷达浑身上下布满数千个精密组件，通过发射接收信号，得到电离层参数，像一台面向太空的“超级CT”，实现上千公里电离层的CT扫描和3分量成像探测能力，更好地监测整个空间环境的立体状态。

“高度越高，电离层中电子密度就越稀薄，反射接收的信号更是微弱，这对雷达接收信号的灵敏度、波形设计、算法都提出更高要求。”技术专家表示，投入运行以来，雷达成功观测到高时空分辨率电离层等离子体空洞剖面结构，还携手FAST、圆环阵太阳成像射电望远镜开展联合观测，为空间物理重大科学问题研究贡献力量。

子午工程二期的建成，实现了覆盖广度、技术深度和探测精度的多维度突破，将显著提升我国空间天气预报预警能力。下一步，中国电科将心怀“国之大者”，激发创新活力，持续提升在空间天气灾害等领域技术实力，为人类和平利用空间、在外空领域推动构建人类命运共同体作出更大贡献。

原标题：《又一世界之最诞生！细数子午工程二期里的电子科技》

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