"这台望远镜是国家重大基础设施'子午工程二期'的重大设备之一，当地人称它为'草原天眼'，其探测灵 敏度处于国际领先水平。"刚到达观测站，行星际闪烁监测望远镜首席科学家、空间中心研究员颜毅华 就热情地介绍起来，它的建成标志着我国行星际闪烁地基观测能力跃居世界前列。 预警"太空炸弹" 广袤的草原上，微风拂过，草浪泛起翠玉般光泽。放眼望去，3排硕大的银白色钢架如同拔地而起的巨 人，静静伫立。"看，那些抛物柱面框架结构就是主望远镜了。"车上的工作人员指着远处的"巨人"告诉 科技日报记者。 前不久，跟随中国科学院国家空间科学中心（以下简称"空间中心"）科研人员，记者来到地处内蒙古锡 林郭勒盟的空间中心明安图野外科学观测研究站，探秘我国首台行星际闪烁监测望远镜。 "什么是行星际闪烁？"刚下车，记者就迫不及待地问颜毅华。 "所谓行星际闪烁，就是遥远的宇宙射电源发出的无线电信号，在穿过太阳系时，被不均匀的太阳风'搅 乱'了路径，导致地球上接收到的信号出现快速、不规则变化，就像星星在太空中眨眼睛。"颜毅华解释 道，"这类似于我们透过波动的空气看远处的灯光，会有忽明忽暗的感觉。" 说话间，记者随颜毅华来到控制室。在这里，工作人员 ...

空间天气预报技术突破 - 全球首个全链式空间天气人工智能预报模型"风宇"正式发布，由我国国家卫星气象中心联合南昌大学、华为技术有限公司共同研发[8] - 该模型实现了物理模型、数值预报和人工智能三足并立的格局，大幅提升空间天气预报能力[9] - 采用首创空间天气上下游智能耦合技术，实现模型协同优化和全链式小时级快速预报[10] 技术创新亮点 - 国际首次实现从太阳风-磁层-电离层端到端AI建模，包含"煦风"、"天磁"、"电穹"三大区域模型[13] - 独创智能耦合优化机制，通过深度神经网络实现多区域模型协同优化[14] - 基于自主可控AI框架MindSpore Science套件和昇腾硬件，实现训练到推理全流程应用[11][18] - 采用张量并行、流水线并行等策略，开发3D时空数据科学计算接口，提升训练/推理效率[18] 数据支撑体系 - 依托我国"天地一体化"监测体系，包括风云系列卫星、"羲和号"、"夸父一号"及104个地面台站近300台设备[20] - 创新性地将数值模式数据与观测数据结合，形成高质量数据基础[21] - 电离层部分能有效融合不同观测源、不同时间分辨率的数据[22] 应用表现与价值 - 在24小时短临预测中表现卓越，全球电子密度总含量预测误差控制在10%左右[24][25] - 已申请11项国家发明专利[26] - 可指导航天器设计、管理和运行，包括防辐射加固、轨道管理和任务安全优化[27][28] 未来发展方向 - 从云端大模型向星上边缘计算演进，实现AI能力直接部署在卫星上[31] - AI模型轻量化、端侧推理优化、高可靠性系统设计将成为新热点[32] - 为空间科学、机器学习和高性能计算融合发展提供新参考[30]

空间天气预报技术突破 - 全球首个全链式空间天气人工智能预报模型"风宇"正式发布，标志着我国空间天气预报能力迈向智能化[2][3][6] - 该模型由卫星气象中心、南昌大学和华为联合研发，实现了物理模型、数值预报和人工智能三足并立的格局[6][7] - 模型采用首创空间天气上下游智能耦合技术，实现协同优化和全链式小时级快速预报[8][13] 技术创新与架构优势 - 国际首次实现从太阳风-磁层-电离层端到端AI建模，包含"煦风"、"天磁"、"电穹"三大区域模型[12] - 首创智能耦合优化机制，通过深度神经网络实现多区域模型协同优化[13] - 基于MindSpore Science套件和昇腾硬件，实现训练到推理全流程应用，效率精度全面优于传统平台[9][15] 数据支撑与观测体系 - 依托"天地一体化"监测体系，包括风云系列卫星、"羲和号"、"夸父一号"等太空观测设备[16] - 地面有中国气象局73个台站和"子午工程"31个台站、近300台设备进行全天候探测[17] - 模型融合观测数据与数值模式数据，形成高质量数据基础[18] 应用表现与行业价值 - 在太阳风、磁层和电离层区域24小时预测误差控制在10%左右，达到世界最好水平[21] - 已申请11项国家发明专利，可指导航天器设计、管理和运行全环节[22][24] - 模型预测能力可应用于卫星防辐射加固设计、轨道管理和任务安全优化[24][25][26] 未来发展方向 - 从云端大模型向星上边缘计算演进，实现AI能力直接部署在卫星上[28] - AI模型轻量化、端侧推理优化、高可靠性系统设计将成为航天领域新热点[29]

国际子午圈大科学计划 - 科学界发起国际子午圈大科学计划，旨在构建沿东经120度、西经60度两条经线的空间天气"监测圈"，对日地空间环境开展全天候"三维扫描"[2][3] - 该计划以地基探测为主，因其具有连续、方便、可控、可信和成本低的优势，是开展空间天气监测与研究的最行之有效的途径[3] - 东经120度—西经60度子午圈区域的陆地最完整，沿此部署地基观测设施可实现全纬度覆盖，形成闭合的地基"监测圈"[4] - 随着地球自转，观测设施可对日地空间环境进行"三维扫描"，形成不间断的多尺度立体成像数据，实现全纬度、全天候的立体观测[5] 研究内容与目标 - 主要研究对象是地球空间系统，即从地表100公里以上到约10个地球半径的区域，包括高层大气、电离层和磁层[6] - 科学目标是认知地球空间系统、厘清"天上来的影响"和"地上来的影响"两类影响、破解空间环境多尺度特征等三大难题[6][7] - "天上来的影响"指太阳活动剧烈时向地球喷出大量物质和能量，直接冲击地球空间[7] - "地上来的影响"指地球上的大地震、火山喷发、雷暴和强台风等活动搅动地球空间环境[7] 中国子午工程的贡献 - 子午工程二期已建成国际上综合实力最强的空间天气地基区域监测网络，是国际子午圈大科学计划实施的核心基础[8] - 子午工程沿东经100度、120度及北纬40度、30度布局31个台站、282台监测设备，形成对日地空间全圈层的立体式监测能力[8] - 自主研发了一批国际领先的大型监测设备，在空间物理和空间天气基本物理问题的研究方面发挥重要作用[8] - 培养了一批在空间物理与空间天气领域具有国际竞争力的高水平研究团队和技术攻关队伍[8] 国际合作与实施 - 已有36个国际组织和国外科研机构签署合作协议或确定合作意向[9] - 计划将至少执行11年，完成一个太阳活动周期以上的日地空间环境探测和研究[9] - 全球性布局和多样化观测手段有望助力人类空间天气研究取得重大突破[9]

太阳活动与空间天气事件 - 太阳近日发生一次威力强大的日珥爆发事件，形成长达40万公里的等离子体沟壑，长度相当于地球到月球距离[1] - 日珥由较冷且密集的太阳等离子体构成，当不稳定时可能剧烈爆发并引发日冕物质抛射，但本次事件未对准地球故未造成明显近地空间环境变化[3] - 当前太阳活动仍处于峰年阶段，2024-2025年为高发期，本轮太阳活动周比上一周期更强烈，预计2030年前仍可能出现大规模爆发[4][8] 空间天气灾害影响 - 灾害性空间天气可导致卫星失效、通信中断、导航偏差、电网瘫痪等风险，2024年已发生60余次X级耀斑，单次能量相当于中国30万年用电量[6] - 2024年5月特大磁暴和10月超大磁暴事件曾引发我国电离层大面积减弱，对通讯导航造成强烈扰动[6] - 在轨卫星故障中约50%受空间天气事件影响，高能粒子还会干扰卫星电子器件及航天员舱外作业安全[9][11] 太空资产防护挑战 - 我国在轨航天器数量已超1000颗，太阳高活跃状态使太空资产安全面临更大挑战[9] - 专家建议从航天器设计阶段就需考虑空间天气影响，包括防辐射设计、轨道阻力变化应对及飞行姿态调整[22] - 未来拟在卫星中引入人工智能芯片实现自主采样、分析和决策，减少对地面指令依赖[24] 人工智能预报技术进展 - 我国研发出世界首个面向空间天气监测预报的AI模型"风宇"，可预报太阳爆发影响地球全过程，近期将发布[12][14] - 该模型通过耦合优化器整合"煦风"(太阳风)、"天磁"(地球磁场)、"电穹"(电离层)等子模型，实现上下游数据协同学习[14] - AI技术已实现太阳风源区实时自动识别，为预报提供更有效信息支撑[17][19] 监测预警体系建设 - 我国建成天地一体化监测体系，包括"风云卫星""羲和号""夸父一号"等空间监测设备及地面104个台站近300台设备[20] - 子午工程首次实现对日地空间环境全圈层多要素立体探测，结合AI模型实现从监测到预警的全链路智能化[16][20]

空间天气监测与研究 - 中国科学家发起国际子午圈大科学计划，旨在构建沿东经120度、西经60度的空间天气"监测圈"，对日地空间环境进行全天候"三维扫描" [1] - 空间天气是指太阳活动引起的日地空间环境短时间尺度变化，灾害性空间天气会影响卫星、通信、导航、电力系统等关键基础设施 [4] - 空间天气是全球性现象，应对其灾害是全人类共同挑战，该计划旨在联合全球力量研究空间天气物理过程和变化规律 [4] 东经120度-西经60度子午圈优势 - 该子午圈区域陆地最完整，部署地基观测设施可实现全纬度覆盖，形成"闭合"监测圈 [5] - 随着地球自转，观测设施可对日地空间环境进行不间断多尺度立体成像，实现昼夜同时监测 [5] 计划实施基础与进展 - 中国子午工程二期于2023年3月通过国家验收，建成国际上综合实力最强的空间天气地基区域监测网络 [6] - 计划将至少执行11年，覆盖一个太阳活动周期，目前已有36个国际组织和国外科研机构签署合作协议或确定合作意向 [6] - 该计划凭借全球布局和多样化观测手段，有望推动空间天气研究重大突破，提升全球灾害应对能力 [6]