圆环阵太阳射电成像望远镜,又称“千眼天珠”,是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)的标志性设备,是目前全球规模最大的
综合孔径射电望远镜。位于四川
甘孜稻城
噶通镇,海拔3830米。
项目立项
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。
2019年,子午工程二期获国家立项批准开始建设,同年四川省政府为圆环阵太阳射电成像望远镜配套的地方项目同期获批,并开始建设。
建设方案
建设者们在高原环境下拼搏奉献,克服各种困难,通过三步走的建设方案,在系统建设初期进行了充分的技术验证和关键技术突破,充分释放了技术风险,为最终313单元大系统建设奠定了的基础。
发展历史
2022年4月12日,圆环阵太阳射电成像望远镜定标塔主体结构完工,标志着设备进入全面生产安装阶段。整个项目已完成16套天线小系统联试,其余297套天线及接收链路正加快生产,2022年底全面完成天线安装调试工作。
2022年11月13日,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)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,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。
2023年3月28日,利用已初步集成完毕的146个单元天线,中国科学院太阳活动与空间天气重点实验室/国家空间科学中心射频探测研究团组副研究员武林带领团队开展了脉冲星观测,成功获取了连续射电图像序列,识别出脉冲星J0332+5434在图像中的闪烁,脉冲星定位精度达到1.8
角分。这是我国首次利用综合孔径实时成像探测到脉冲星,完整验证了DSRT的凝视成像/探测能力,展现了全可动、大视场、高灵敏、高分辨、高动态的技术特点,为脉冲星、快速射电暴和近地威胁小天体探测等后续射电天文扩展应用奠定了基础。
2023年4月,空间环境地基综合监测网(子午工程二期)标志性设备之一——圆环阵太阳射电成像望远镜首次从连续射电图像中成功识别出脉冲星闪烁。该设备位于四川省甘孜州稻城县,是全球规模最大的综合孔径射电成像望远镜,预计2023年年底正式投入科学运行。
2023年5月,全球规模最大、性能最强的太阳射电成像望远镜已经主体竣工,已完成约270台天线调试,预计6月试运行。
2023年7月14日,由中国科学院国家空间科学中心研制的圆环阵太阳射电成像望远镜经过半年的调试测试,目前已具备连续稳定高质量监测太阳活动的能力,脉冲星成像等射电天文观测能力得到初步验证,并开启了科学试观测。
2023年9月27日,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)标志性设备之一圆环阵太阳射电成像望远镜顺利通过工艺测试。
2023年9月,“十三五”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)”核心观测设施“圆环阵太阳射电成像望远镜”项目(以下简称“DSRT”)在四川稻城建设运行。
设备简介
圆环阵太阳射电成像望远镜是一个由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”。望远镜工作在150MHz—450MHz的射电频段, 对太阳爆发活动进行成像成谱观测。
通过采用原创的圆环阵列构型和中心定标总体方案,望远镜突破了单通道多环绝对相位定标等核心关键技术,能够实时监测六百多条接收链路的幅度和相位一致性,并自动进行补偿,率先实现了实时高分辨率“射电相机”功能。“千眼天珠”将对太阳开展连续监测,同时探索
脉冲星、
快速射电暴和
小行星监测预警方法,进一步精调精测,研究高精度数据处理方法,持续改进成像质量。
设备应用
望远镜通过捕捉150兆赫兹—450兆赫兹频段的射电频段,对太阳爆发活动进行成像成谱观测,实现对太阳爆发所携带的高能粒子到达地球的时刻进行精确预报,为航天发射、地面电网、通信设备的安全运行提供预警和保障。
稻城太阳射电成像望远镜(DSRT)系统采用独特的圆环阵列构型和原创的单通道多环绝对相位定标技术,可以高质量监视太阳的爆发活动,实现连续成像成谱观测,为太阳物理和空间天气研究提供自主数据。
价值意义
圆环阵太阳射电成像望远镜的建成能够实现实时监测太阳,监测太阳射电耀斑,跟踪
日冕物质抛射(CME)的形成、演化和进入行星际的全过程,对
子午工程二期探索高时空分辨的日地空间环境动态特征和变化规律起到重要作用,并将在脉冲星搜索等夜天文研究领域发挥重要作用。项目的建成还将成为重要的科普教育基地,为川西地区推动高质量发展贡献力量。
社会影响
2023年12月,入选2023年度国内十大科技新闻。