状如千眼天珠！中国建造全球规模最大的观测太阳望远镜，有望明年启用

　　11月13日，甘孜稻城，国家重大科技基础设施——空间环境地基综合监测网（子午工程二期）迎来重大进展。随着最后一个天线面被缓缓吊起、安装到位，子午工程二期圆环阵太阳射电成像望远镜项目设备主体完工。这标志着当前全球规模最大的太阳射电成像望远镜已初步成型，进入联调联试阶段。
　　划重点
　　在接下来为期半年多的联调联试后，这座望远镜有望在2023年6月启用。
　　作为＂观天神器＂，它的来头可不小——这是国家重大科技基础设施子午工程二期的重要组成部分，是全球规模最大、性能最强的太阳射电成像望远镜。
　　从立项之时起，它就被赋予了前沿、重要的使命——监测太阳＂打喷嚏＂。
　　稻城县子午工程二期工程的全貌。
　　子午工程状如一颗巨大的＂千眼天珠＂
　　子午工程，是国家布局的用于研究空间天气的观测网络。2012年，子午工程一期15个站点建设完成，2019年8月启动新增16个站点的建设工作。其中，位于四川稻城的圆环阵太阳射电成像望远镜项目，就是二期工程的重要组成部分。
　　这是一个由313台直径6米、形似锅盖的天线，构成的综合孔径射电望远镜。天线均匀分布在直径1公里的圆环上，由圆环中心100米高的定标塔为整个观测链路提供定标基准，状如一颗巨大的＂千眼天珠＂。
　　工人正在安装最后一个天线面。
　　为什么要专门建一座望远镜，
　　一直盯着太阳看？
　　＂地球空间天气事件的源头就是太阳。＂中国科学院国家空间科学中心天气室副研究员、圆环阵太阳射电成像望远镜项目副主任设计师武林说到了关键词——太阳爆发。
　　＂你可以把太阳爆发理解为太阳‘打喷嚏’。＂武林说，太阳爆发会喷射出一些物质，也就是高能粒子，专业术语把这叫作日冕物质抛射。
　　太阳＂打喷嚏＂的时间和方向不可预测。武林说，＂万一它朝着地球打了一个‘大喷嚏’，太阳表面就会向地球抛射出大量的高能粒子，这些高速带电粒子到达地球后，有可能导致地球轨道的卫星受损，地球上的通信网络、电网等受到影响。＂
　　建设中的子午工程二期圆环阵太阳射电成像望远镜。
　　影响有多严重？受太阳爆发影响，北斗定位的误差可能从＂厘米级＂扩大到＂百米级＂；使用短波通信的电报、对讲机会全部＂趴窝＂；地面电网可能因超过设计负载能力而烧毁，导致大面积停电。此外卫星如果工作时遇上高能粒子打击，可能会出现各种意想不到的风险。
　　＂子午工程关注空间天气，我们这个设备作为其中重要的组成部分，最主要科学目标就是每天盯着太阳看。看它什么时候‘打喷嚏’，喷嚏的方向和速度。这样科学家就可以利用这些数据计算，得到精确的高能粒子到达地球的时间，从而为卫星、通信设施、电网等正常运行提供空间天气预警，保障各种设备的运行安全。＂武林说。
　　工人正在安装最后一个天线面。
　　建设规模大、研制难度高
　　项目组排查数百项技术难题
　　提前50天完成任务
　　翻看这张＂天罗地网＂的建设时间表会发现，项目建设的节奏明显是先慢后快——2019年获批立项建设，真正的313个天线的大系统建设从2021年末才开始。
　　由于系统，为了充分释放技术风险，项目组采用了＂三步走＂的建设方案。
　　第一步，试水，先建起两座小天线，进行系统研制；第二步，验证，建起更复杂的16座天线系统，开展验证研制；最终，才启动313单元大系统的建设。前两步分别于2021年8月、12月完成。在这个过程中，武林和同事杨洋协调各外协单位，从样机研制到联调联试，排查和解决了数百项技术难题。
　　工人正在安装最后一个天线面。
　　16单元验证系统建成时，其天线单元数量仅有国际同频段观测设备1/3。但其针对太阳活动区的观测结果，已优于同类。这样一来，系统的整体功能和性能指标得到了验证，大系统建设的技术风险得到了充分释放。
　　到了建设阶段，承担分系统研制的各外协单位的建设者们又克服疫情、高寒缺氧的影响，持续在海拔3800米的高原上战斗，最终使得设备系统集成工作比预计时间提前50天完成。
　　工人正在安装最后一个天线面。
　　根据规划，在系统集成完成后，圆环阵太阳射电成像望远镜项目将进入紧张的联调联试阶段，预计将在2023年6月完成系统联调联试，进入试运行阶段，全面投入科学研究。
　　未来，稻城县也将利用这一得天独厚的资源，加快推进＂旅游+科技＂融合发展，打造天文科技旅游新地标。
　　制图 汪银
　　栏目主编：张武 文字编辑：宋慧 题图来源：东方IC 图片编辑：雍凯