位于稻城縣的圓環陣太陽射電成像望遠鏡(“千眼天珠”),是日前通過國家驗收的、“十三五”國家重大科技基礎設施子午工程(二期)的標志性設備,專門用于監測亮度、時間和空間三個維度都高度動態變化的高日冕活動。利用這臺設備獲得的觀測數據開展的多項研究,涵蓋太陽物理、空間天氣、射電天文和行星防御等學科方向。
閻敬業研究員以“千眼天珠”為背景留影(2024年9月19日攝)。新華社記者 金立旺 攝
“千眼天珠”因為規模巨大和技術先進受到廣泛關注。日前,記者就相關問題采訪了全程參與工程建設的主任設計師閻敬業研究員。
日月交輝照映下的“千眼天珠”(2024年9月19日攝)。新華社記者 金立旺 攝
日月交輝照映下的“千眼天珠”(2024年9月19日攝)。新華社記者 江宏景 攝
Q:“千眼天珠”有什么特點?
A:“千眼天珠”由313個直徑6米的拋物面天線和100米高的中心定標塔構成,天線均勻分布在直徑為1千米的圓環上。密集基線可以高質量地對太陽進行干涉成像,“千眼天珠”擁有約5萬條瞬時干涉基線,是目前全球規模最大的綜合孔徑射電望遠鏡,兼顧大視場、高分辨率、高動態范圍等特殊需求。
Q:為什么選擇在稻城縣建設“千眼天珠”?
A:陣列望遠鏡占地面積大,射電探測靈敏度極高,容易受到電磁干擾的影響。因此,選址要求地勢平坦開闊,電磁環境干凈。稻城地處青藏高原過渡帶,金珠鎮所在地附近多山,又恰好有一片較為開闊的平地,地理結構恰好像個“盆”,能夠滿足天線陣列架設和電磁環境的要求。
同時,其主要科學目標是觀測太陽,站址的緯度越低,觀測的效果越好。雖然新疆、青海等地也有不少地勢平坦、電磁環境也不錯的地方,但緯度偏高,會影響成像觀測的效果。
陽光照射下的“千眼天珠”拋物面天線(2024年9月18日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”拋物面天線(無人機照片,2024年9月19日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”拋物面天線(無人機照片,2024年9月18日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”拋物面天線(2024年9月19日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”拋物面天線(2024年9月18日攝)。新華社記者 金立旺 攝
“千眼天珠”拋物面天線(2024年9月18日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”拋物面天線(2024年9月18日攝)。新華社記者 金立旺 攝
Q:“千眼天珠”和位于貴州平塘的“中國天眼”有什么區別?
A:“中國天眼”是目前國際上最大口徑的單天線射電望遠鏡,望遠鏡的口徑為500米,有效接收口徑約300米,靈敏度全球最高,相同頻率下的單天線角度分辨率在國際上遙遙領先,發現了一大批脈沖星和快速射電暴,取得了一大批重大科學發現。
然而,對于太陽這樣高度動態的射電源,單口徑天線逐點掃描的觀測方式不再適用,需要一種大視場、高分辨率、同時監視全日面的高幀頻拍照觀測機制?!扒а厶熘椤本褪沁@么一臺設備。
Q:沒有太陽的時候,“千眼天珠”還工作嗎?
A:日出而作,日落而息,“千眼天珠”通常從日升開始工作,到日落結束觀測。為了充分發揮設備能力,除了白天8小時觀測太陽,“千眼天珠”作為一臺高性能通用型射電成像望遠鏡,還在夜間開展系列新觀測。
Q:對于空間天氣等領域的研究和我們的日常生活有什么關系?
A:太陽劇烈的爆發活動可能會引起災害性空間天氣事件,不但會危害衛星、飛船等太空平臺的安全運行,也可能危害電網和高鐵運行、短波通信、導航定位、雷達預警等地面高技術系統。隨著高技術的發展,人類的生產生活和太空探索都越來越依賴于空間天氣環境,這也意味著空間天氣的探測—研究—預報—應用鏈條將發揮越來越大的作用。
“千眼天珠”工作人員正在檢修拋物面天線(2024年9月18日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”首席科學家閻敬業研究員(左二)和工作人員一起檢修拋物面天線。(2024年9月18日攝)。新華社記者 江宏景 攝
“千眼天珠”拋物面天線和狐貍。(2024年9月18日攝)。新華社記者 金立旺 攝
花叢中的狐貍(2024年9月18日攝)。新華社記者 金立旺 攝
牧民在“千眼天珠”邊上擠奶(2024年9月18日攝)。新華社記者 金立旺 攝
Q:“天眼天珠”的建設過程如何?截至目前,取得了哪些成果?
A:科學—技術—工程全鏈路融合,科研—管理互為支撐,使得“千眼天珠”在建設速度(1年設計、1年驗證、1 年建設)、數據質量(同頻段成像質量最高)等方面均實現了重大突破。經過一年多的試運行,在太陽觀測、射電天文等領域正在陸續產出重大成果,已經成為國之科研重器。
“千眼天珠”俯瞰(2024年9月19日攝)。新華社記者 金立旺 攝
夕陽下的“千眼天珠”(2024年9月18日攝)。新華社記者 金立旺 攝
來源/ 新華社
編輯/ 黃星潔
校對/ 毛莉泓
責編/ 楊雪
審核/ 白馬
監制/ 譚榮皓
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