子午工程,立体监测日地空间天气(迈向“十五五”的创新图景)
人民日报·2025-11-06 09:25

项目概况与战略意义 - 子午工程二期于2019年11月开工,2024年3月通过国家验收,标志着该国家重大科技基础设施正式建成 [2] - 项目全称为“空间环境地基综合监测网”,主要目标是监测日地空间环境变化,为空间天气研究和实时预报提供支撑 [4] - 项目名称源于空间天气事件扰动主要沿地球经线(子午线)传播的现象 [4] 技术架构与监测能力 - 形成独一无二的“一链三网四聚焦”创新监测架构 [2] - “一链”指从太阳表面到地球表面的完整观测链 [2] - “三网”指电磁、中高层大气和电离层监测网沿东经100度、120度和北纬30度、40度呈“井”字形布局 [2] - “四聚焦”指聚焦极区高纬、北方中纬、海南低纬及青藏高原4个重点区域,实现对日地空间各圈层的立体、多要素监测 [2] - 由31个台站、282台(套)监测设备组成,成为国际上覆盖范围最广、监测要素最全、综合能力最强的空间环境地基综合监测网 [5] 自主研发与技术突破 - 二期建设期间面临大型设备采购困难及国际技术无先例可循的挑战,团队加大自主研发力度 [3] - 成功优化海南阵列式大口径激光雷达方案,从两站式连续发射改为单台站脉冲式发射,提升了观测便利度和信号接收效果 [3] - 在海拔近4000米的四川稻城建成由313部天线组成的圆环阵太阳射电成像望远镜,为全球规模最大的综合孔径射电望远镜 [3] - 通过“先建2个单元测试,再拓展到16个单元,最终敲定313部天线”的迭代试错方式完成高原大型设备建设 [3] 应用成果与性能指标 - 应用场景包括为航天员出舱提供空间天气预报,避免太阳风暴期间高能粒子对健康的危害 [2] - 致力于解决太阳风暴导致的导航精度下降和短波通信受影响等问题 [2] - 实现从太阳源头到地球空间各圈层的完整监测链,显著缩小太阳风暴到达地球的时间预估误差,误差控制达到国际先进水平 [5] 未来发展与国际合作 - 团队正对一期、二期融合运行的大型监测设备数据处理软件进行优化提升 [4] - 展望“十五五”,将推动实施国际子午圈大科学计划,通过国际合作形成服务全球的空间环境地基监测网 [4][6] - 计划建立陆地最完整的东经120度至西经60度子午圈监测链,实现对日地空间环境全纬度、全天候的立体观测 [6]