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圆环阵太阳射电成像望远镜
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【新华社】“观天逐日”——探秘四川稻城大科学装置
新华社· 2025-11-19 10:04
高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目 - 项目位于四川省稻城县海子山,平均海拔超过4400米,覆盖面积1.36平方公里,由近万个探测器组成大型复合探测阵列[9][12] - 装置采用4种先进探测技术,包括水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜、电磁粒子探测器和缪子探测器,用于捕捉宇宙线粒子[12][13] - 2023年通过国家验收,成为世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置,建设周期从提出构想到验收历时14年[12] - 2022年10月完整记录了迄今最亮伽马暴GRB 221009A的爆发全过程,并在此基础上取得一系列研究成果[18] - 2025年11月16日发布重大发现,首次获得宇宙线“膝”形成之谜的关键性观测证据[9] - 正在建设大型超高能伽马源立体跟踪装置,将布局32台成像大气切伦科夫望远镜,使空间分辨率提升5倍以上[13] 圆环阵太阳射电成像望远镜项目 - 项目为子午工程二期标志性设备,位于稻城县城旁,由313部直径6米的抛物面天线组成,均匀分布在1公里直径的圆环上[14] - 主要任务是监测太阳爆发活动,提升空间天气精准预报能力,通过探测太阳爆发的电磁波信号实现预报预警[14] - 2023年9月通过工艺验收,曾精准预报一次太阳爆发事件,实现1.5亿公里传播时间预报,误差低于1.16个小时[14] - 科研团队突破了中心定标和单通道多环绝对相位定标等关键技术,能实时监测626条接收链路、近5000个光纤接口[18] - 建成时间比预计提早5个月,已发现一颗罕见的长周期脉冲星并监测到传播距离达5个太阳半径的射电日冕物质抛射[18][20] 其他重大科技基础设施 - 在海拔4700米的稻城无名山上,“2.5米大视场高分辨率太阳望远镜”配套项目正在施工,望远镜本体即将建造完毕,计划2026年底完成总装调试,将成为全球最大的轴对称太阳望远镜[15] - 稻城县凭借高海拔、地面平整、交通便利等有利条件,正成为中国深空探测的前沿高地,多个大科学装置在此集聚[13][15][21] 项目建设与技术创新 - “拉索”项目从2017年主体工程开工建设到2021年全阵列建成仅用4年,创造了工程建设速度奇迹[20] - 项目实现了多项重大自主技术创新,包括硅光电倍增管相机技术、无触发数据获取系统等关键核心技术[21] - 采用新型举国体制攻坚克难,“拉索”项目有50多家科研院所、高校、企业协同合作,“圆环阵”项目突破了数百项技术难题[21] - “拉索”已向国内外开放科研设施与观测数据,有来自中国、法国、泰国、俄罗斯、巴基斯坦等国家的32个天体物理研究机构成为国际合作组成员单位[21]
“观天逐日”——探秘四川稻城大科学装置
新华社· 2025-11-19 02:54
高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目 - 位于四川稻城县海子山,平均海拔超过4400米,覆盖面积1.36平方公里,由近万个探测器组成大型复合探测阵列[3][8] - 2023年通过国家验收,成为世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置,建设历时14年[8] - 2022年10月完整记录了迄今最亮伽马暴GRB 221009A的爆发全过程,推动中国宇宙线研究从"跟跑"到"领跑"[26] - 正在建设大型超高能伽马源立体跟踪装置,将新增32台成像大气切伦科夫望远镜,使空间分辨率提升5倍以上[12] 圆环阵太阳射电成像望远镜项目 - 位于稻城县,由313部直径6米的抛物面天线组成,分布在1公里直径的圆环上,是全球规模最大的综合孔径射电望远镜[3][13] - 2023年9月通过工艺验收,精准预报一次太阳爆发事件,实现1.5亿公里传播时间预报,误差低于1.16小时[16] - 突破中心定标和单通道多环绝对相位定标等关键技术,将大规模公里级光电混合复杂链路"跑偏"幅度控制在小于1.5度[24] - 比预计提早5个月建成,发现罕见长周期脉冲星并监测到传播距离达5个太阳半径的射电日冕物质抛射[26][32] 稻城县科研基地发展 - 平均海拔约3750米,人口约3万人,凭借高海拔、地面平整等自然条件成为中国深空探测重镇[3][12] - 在建2.5米大视场高分辨率太阳望远镜,计划2026年底完成调试,将成为全球最大的轴对称太阳望远镜[18] - 大科学装置建设周期短,"拉索"主体工程2017年开工,2021年全阵列建成仅用4年[32] - 已有32个国内外天体物理研究机构成为"拉索"国际合作组成员单位,实现观测数据全球共享[32] 技术突破与科学成果 - "拉索"首次获得宇宙线"膝"形成之谜的关键性观测证据,解答了困扰学界多年的问题[3] - 精确测定标准烛光蟹状星云的超高能段亮度,确认首个超级宇宙线源,挑战宇宙线起源传统理论[26][27] - 采用新型举国体制攻坚,50多家单位协同攻克硅光电倍增管相机技术、无触发数据获取系统等关键核心技术[32] - 水切伦科夫探测器阵列注入35万吨水,每天水量变化率控制在3‰以内,-35℃时保证不结冰[24]
新华全媒头条|“观天逐日”——探秘四川稻城大科学装置
新华社· 2025-11-18 22:11
大科学装置概况 - 高海拔宇宙线观测站(LHAASO,简称“拉索”)覆盖面积1.36平方公里,位于平均海拔超过4400米的稻城海子山[1] - “圆环阵”太阳射电成像望远镜由313个6米口径天线组成,分布直径1公里,是全球规模最大的综合孔径射电望远镜[1][4] - 稻城县平均海拔约3750米,人口约3万人,凭借自然观测条件成为中国深空探测重镇[1] “拉索”装置技术与性能 - 装置采用4种先进探测技术,包括近万个探测器组成大型复合探测阵列[3] - 核心探测器包括三个密闭“大水池”(水切伦科夫探测器阵列)、18个广角切伦科夫望远镜、5216个电磁粒子探测器与1188个缪子探测器[3] - 正在建设的大型超高能伽马源立体跟踪装置将布局32台望远镜,使“拉索”空间分辨率提升5倍以上[3] “圆环阵”装置功能与成果 - 主要任务是监测太阳爆发活动,通过探测电磁波信号实现空间天气精准预报[5] - 2023年9月通过工艺验收,实现1.5亿公里传播时间预报,误差低于1.16个小时[5] - 科研团队突破中心定标等关键技术,实时监测626条接收链路,将大规模公里级光电混合复杂链路“跑偏”幅度控制在小于1.5度[7] 重大科学发现与成就 - “拉索”于2023年11月16日发布重大发现,首次获得宇宙线“膝”形成之谜的关键性观测证据[1] - 2022年10月完整记录迄今最亮伽马暴GRB 221009A的万亿电子伏特伽马射线爆发全过程[7] - “拉索”推动中国宇宙线研究实现从“跟跑”到“领跑”的跨越式发展,观测到最高能量伽马光子、精确测定标准烛光蟹状星云的超高能段亮度、确认首个超级宇宙线源[7] 工程建设与技术创新 - “拉索”从2017年主体工程开工建设到2021年全阵列建成仅用4年,“圆环阵”建成时间比预计提早5个月[10] - 工程建设突破数百项技术难题,例如“拉索”水池注入35万吨水后总水量每天变化率控制在3‰以内,并保证-35℃时池内不结冰[7] - 新型举国体制下,50多家科研院所、高校、企业协同合作,攻克硅光电倍增管相机技术、无触发数据获取系统等关键核心技术[10] 国际合作与未来发展 - “拉索”向国内外高校和科研机构开放科研设施平台与观测数据,已有来自中国、法国、泰国、俄罗斯、巴基斯坦等32个国家的天体物理研究机构成为国际合作组成员单位[10] - 稻城正显现支撑大科学装置可持续发展的综合能力,更多天文科研项目落地于此,集聚效应不断显现[11] - 2.5米大视场高分辨率太阳望远镜配套项目正紧锣密鼓施工,计划2026年底完成,将成为全球最大的轴对称太阳望远镜[5]
徐寄遥:编织“观天巨网”,守望日地空间
科技日报· 2025-10-22 14:19
工程概况与核心目标 - 子午工程全称为空间环境地基综合监测网,是国家重大科技基础设施,其名称源于空间天气扰动沿子午线方向传播的特点 [5] - 工程核心目标是通过高时空分辨率设备监测日地空间环境变化,为空间天气实时预报提供支撑,最终提升我国空间天气应用服务与保障能力 [5] - 2025年3月,子午工程二期通过验收并正式建成,同年6月发起国际子午圈大科学计划,同年10月其建设成果获中国地球物理学会科学技术进步奖一等奖 [2] 监测网络布局与架构 - 工程采用地基监测网络化布局以弥补单台站“坐井观天”的短板,通过多台站、多设备协同实现大范围监测 [6] - 在全国选定31个台站、90余个站点,按照“一链”(太阳-行星际监测设备链)、“三网”(沿东经100度、120度和北纬30度、40度的“井”字形网络)、“四聚焦”(极区、北方中纬度、海南低纬度和青藏高原四个关键区域)的架构布站 [6] - 以子午工程综合信息与运控中心为“大脑”,统一制定数据标准与接口方案,实时监控所有设备状态,实现282台设备的统一管理与协同联动 [2][8] 技术突破与设备优势 - 二期工程实现了从“从有到强”的飞跃,构建了从太阳源头到地球空间各圈层的完整监测链,将太阳风暴到达地球的时间预估误差控制水平提升至国际先进 [10] - 布局的282台套设备中包含多项“全球首创”或“全球最强”的“王牌装备”,例如由313部天线组成的全球规模最大的综合孔径射电望远镜——圆环阵太阳射电成像望远镜,以及目前国际上探测能力最强的海南三站式相控阵非相干散射雷达 [11] - 通过“三步走”策略(升级设备、统一标准、处理历史数据)成功实现了一期(2012年建成)与二期(技术差距11年)设备及系统的融合 [12] 团队构成与人才发展 - 团队是一支多学科交叉、老中青结合的高水平科研队伍,汇聚了16个单位的近800名科研人员,团队成员平均年龄仅36岁,覆盖空间科学全领域 [14] - 注重让年轻人挑大梁,大型设备的主任设计师中,40岁到50岁的科研人员占60%,30岁至40岁的占10% [15] - 目前最急需“空间科学+人工智能”的复合型人才,以应对海量监测数据分析的挑战,并通过在大科学工程中历练来培养领军人才 [18] 未来发展方向 - 未来将朝两个方向发力:一是推动实施国际子午圈大科学计划,使探测网向全球延伸;二是发展天基探测,形成“天上卫星+地面网络”的星地联合监测体系,提升空间天气预报精准度 [13]
电磁波,看见宇宙的“眼睛”
环球网资讯· 2025-07-10 10:03
电磁波与人类感知 - 人类视觉本质上是三种视锥细胞对波长564、534和420纳米电磁波的编码响应,形成红绿蓝三色感知[3] - 不同动物视锥系统差异显著:猫狗为二色视觉,鸟类/爬行动物为四色视觉,虾蛄拥有12种感光类型的复杂视觉系统[3] - 结构色通过微观结构对电磁波的干涉衍射产生连续色谱,如甲虫金属光泽、孔雀羽毛亮带和拟态章鱼的迷彩能力[7] 电磁波科学发现与应用 - 麦克斯韦1864年预言电磁波存在,赫兹1886年实验证实,马可尼1896年首次实现电磁波通信[4] - 电磁波具有电场与磁场垂直振荡传播的特性,无需介质即可在真空中以光速传播[4][5] - 不同波段电磁波应用差异显著:X射线穿透人体组织,红外线携带热量,射电波穿透宇宙尘埃[5] 天文观测技术演进 - 人类观测从可见光拓展至全电磁频谱:射电望远镜探测"巨引源",微波测量宇宙背景辐射,X射线揭示黑洞活动[8][9] - 太空望远镜突破大气限制,哈勃/韦伯等实现多波段探测,开启"读全谱"时代[8] 中国电磁波观测设施 - 子午工程代表性设备包括:四川稻城313面天线组成的圆环阵太阳射电成像望远镜(DART),工作频段150-450MHz,全球唯一实时太阳射电成像系统[10] - 山东大学参与建设威海文登站(GNSS电离层监测仪、数字测高仪、流星雷达)和荣成槎山站(15MHz-15GHz宽频太阳射电监测系统),构成空间环境感知网络[11][12] - 观测设备采用被动接收(望远镜)与主动发射(雷达)两种探测模式,突破肉眼观测限制[13]