子午工程,立体监测日地空间天气
人民日报·2025-11-07 08:31

项目概况与战略意义 - 子午工程是监测日地空间天气的国家重大科技基础设施,直接影响航天器安全、导航定位及无线电通信等高技术系统稳定运行[1] - 项目全称为“空间环境地基综合监测网”,其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[3] - 子午工程二期于2019年11月开工,2024年3月通过国家验收,标志项目正式建成[1] 技术创新与监测能力 - 项目形成“一链三网四聚焦”的创新监测架构:“一链”指从太阳表面到地球表面的完整观测链;“三网”指沿东经100度、120度和北纬30度、40度“井”字形布局的电磁、中高层大气和电离层监测网;“四聚焦”指极区高纬、北方中纬、海南低纬及青藏高原四个重点区域[1] - 二期工程由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[4] - 项目已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,误差控制达国际先进水平[5] 研发过程与工程突破 - 建设过程中面临大型设备采购困难及国际技术无先例可循等挑战,团队加大自主研发力度[2] - 通过鼓励团队特别是年轻成员提出优化方案并不断试错修正完成设备建设,例如海南阵列式大口径激光雷达方案从两站式连续发射优化为单台站脉冲式发射,提升了观测便利度和信号接收效果[2] - 在海拔近4000米的四川稻城成功建设由313部天线组成的全球规模最大圆环阵太阳射电成像望远镜,采用先建2单元测试、再拓展至16单元、最终确定313部天线的渐进式建设方法[2] 现有应用与成果 - 项目已应用于航天员出舱前的空间天气预报,避免太阳风暴期间高能粒子对航天员健康的危害[1] - 项目正探索解决太阳风暴导致的导航精度下降及短波通信受影响等问题[1] - 随着一期、二期融合运行,团队正对大型监测设备的数据处理软件进行优化提升[3] 未来发展规划 - 展望“十五五”,项目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[3] - 未来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,为全球应对空间天气灾害及和平利用外层空间提供科学依据[5]