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 2025年7月22日 01:03 四川

中國科学院国家空间科学中心

亚丁空间天气野外科学观测研究站

‌    中国科学院国家空间科学中心亚丁空间天气野外科学观测研究站‌（简称稻城亚丁台站）是依托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）”建设的综合性野外观测平台。

‌核心设备‌：‌圆环阵太阳射电成像望远镜（SWRT）‌：由313部直径6米的抛物面天线组成，形似“千眼天珠”，用于观测太阳活动（如日冕物质抛射）及其传播演化过程。

辅助设备：双通道光学干涉仪、全天空气辉成像仪等。

‌主要任务‌：监测空间天气扰动源头，为地磁暴、高能粒子探测提供数据支持。与行星际闪烁望远镜（IPS）协同，构建从太阳到地球的完整观测链条。

    亚丁空间天气野外科学观测研究站/亚丁空间天气科学中心（简称：稻城亚丁台站）是依托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）”的圆环阵太阳射电成像望远镜建立的。2017年，经四川省发改委、甘孜州人民政府、中国科学院国家空间科学中心三方协商，共同推动了在四川省稻城县成立地方事业法人单位——亚丁空间天气科学中心。稻城亚丁台站分为科研基地和观测基地，占地面积约100亩。

    主要职责：台站的主要设备是太阳射电成像望远镜（SWRT），主要任务是观测空间天气扰动的主要源头——太阳，发现日冕物质抛射（CME）的源头并跟踪CME的传播和演化过程，为建立物理模型提供观测数据输入，为子午工程二期地磁暴及高能粒子探测设备提供源区及加速区数据，为行星际闪烁望远镜IPS提供CME驱动信息，并与IPS望远镜配合，形成从太阳到地球的观测链条。此外，台站还建设有双通道光学干涉仪和双通道全天空气辉成像仪等设备，未来将逐步发展成中国科学院国家空间科学中心在西南地区的综合野外观测平台。

    神探科文｜大科学装置“千眼天珠”：太阳是生命之源，它的巨大能量跨越上亿公里滋养着地球万物，但同时它也是地球空间天气事件的源头，当发生强烈的太阳爆发时，会释放出100亿颗百万吨级核弹的能量，可能会对地球轨道卫星乃至地面通讯设备等造成严重影响。为了能更高质量地观测太阳、更准确地预报“太空天气”，我国在海拔3800多米的四川稻城县噶通镇群山之间建设了一座圆环阵太阳射电成像望远镜（DSRT）。它由313个形似锅盖的6米口径抛物面天线和1个中心定标塔组成。因为所有天线围绕定标塔均匀分布在直径1000米的圆环上，这座大科学装置又被当地居民形象地称为“千眼天珠”。这座全球规模最大的综合孔径射电成像望远镜的313台抛物面天线将会像向日葵一样随着太阳转动，监测太阳射电耀斑，跟踪日冕物质抛射的形成、演化和进入行星际的全过程。而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，可以实现高质量监视太阳的爆发活动，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。

探秘高原“千眼天珠”

   从“全球海拔最高”的四川稻城亚丁民用机场驱车一路向南，绕过重峦叠嶂，穿过稻城县城，便能在一片开阔的草场上，看到由313个“大锅盖”围成的巨大圆圈。若从电子地图上看，它像一串银白色的项链，静静地挂在山峦之间，它又仿佛与山川融为一体，颇有神秘气息。当来访者亲临现场，则会被这宏大的景象震撼——在方圆1平方公里的土地上，313部直径6米的抛物面天线，一同朝向圆环中心的百米定标塔。这便是圆环阵太阳射电成像望远镜（以下简称“圆环阵”）。它坐落于中国科学院国家空间科学中心亚丁空间天气野外科学观测研究站，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）标志性设备之一，是科学家观测太阳活动的又一大国重器。9月27日，圆环阵顺利通过工艺测试，它将持续对太阳活动进行科学观测，在空间天气、射电天文等多个领域发挥重要作用。在这里的“观日者”们，将会不间断地监测太阳活动的信号，进而帮助我们“读懂”太阳。

313朵“向日葵”

   圆环阵有一个生动的别称——“千眼天珠”。分布在圆环上的313部抛物面天线，仿佛313朵“向日葵”，它们一边沐浴在温暖的阳光里，一边捕捉着太阳的信号。如果太阳发出了什么“特别信号”，它们就能在第一时间作出反应，将相关信息上传到监测团队手里。这313朵“向日葵”，早在多年前就已经植入土地，并跟随建设计划逐步生长。2022年11月13日，圆环阵设备主体工程完工，正式进入联调联试阶段。今年7月，圆环阵的“向日葵”基本成熟了，它们已经具备连续监测太阳活动的能力，科学观测水平也得到了验证。或许，很多人会好奇：观测太阳活动需要这么“费力气”吗？非要建成“千眼天珠”这样大型的设施才行吗？如果人们用一个高倍天文望远镜去观察日月星辰，当然也能“一饱眼福”。但对于空间科学的高精尖研究来说，光靠过去的小型设备与微型实验，已无法满足需要了。可以说，“千眼天珠”是随着天文研究事业的发展而产生的“利器”。监测太阳活动的重要性是不容小觑的。在多数情况下，太阳的光与热都在为地球上的生命提供着基本的能量，但太阳活动存在一定的不确定性，一旦太阳活动过于剧烈，如突然产生的太阳风暴，就会干扰人类的通讯活动。更为剧烈的太阳活动，如强烈的太阳爆发，可以产生如同100亿颗百万吨级核弹爆炸时的能量，对空间的卫星和地面的输电网络等高技术系统产生破坏性影响，还可能危害航天员和飞机乘客的生命与健康。因此，如果人类能够及时捕捉太阳活动的信息，就可以做好预警工作，尽量减少太阳活动的危险性。

    圆环阵就在帮助人类解决这一问题。正如中国科学院国家空间科学中心研究员、圆环阵项目负责人阎敬业所说，“每天盯着太阳看，看它什么时候‘打喷嚏’”。圆环阵的技术水平，目前处于世界前列。值得一提的是，圆环阵是我国科研人员自主研制的，采用了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。它从诞生的那一刻起，就与我国的太阳观测与天文研究事业紧密绑在一起。

   来之不易的“观日神器”做好太阳监测的准备工作并不容易，“千眼天珠”能够诞生于稻城的高原之上，存在多方面的因素。阎敬业告诉中青报·中青网记者，在纬度比较低的地方，观测太阳的性能更好。而且，观测地点需要在山区选择一大块相对平整的土地，遮挡外界的电磁干扰，类似在群山之中的盆地。圆环阵所处的位置，就符合这些优势条件。“千眼天珠”建成圆环形状的原因，也经过了科学上的缜密考虑。阎敬业说：“圆环结构进行空间采样时损失的信息量较少，而且圆环结构可以实现噪声更小的目标。”圆环阵还能用于空间天气预报，可以让预报更加精准。甚至，在建设圆环阵的时候，设计者还考虑到，将来可以通过圆环阵带动稻城县的文旅事业发展。不论是圆环阵的神秘外形，还是它的奇妙功能，都能让不少游客产生浓烈兴趣。在一些视频网站上，就有年轻网友对圆环阵颇为好奇，“这是什么神秘基地？”“好家伙，又是一大国重器”……

   现场，或许神秘感会有所减弱，但敬佩之心，会愈发强烈。对圆环阵了解越多，就会越佩服它的设计者、建设者和维护者。尤其是在圆环阵建成之后，要保持高强度的监测活动，也离不开工作人员的日常维护。取得这些成绩的背后，是大量科研人员长期的坚守、努力与奉献。在氧气匮乏的高原之上，勇敢的人才能看到更壮丽的山河风光。圆环阵的勇士们，正在这条寻“美”之路上刚毅前行。

播下科学的“青稞种子”

    在稻城，流传着一个动人的传说。据当地藏族同胞口耳相传，在远古时代，有一位勇敢的王子，为了解决百姓的吃饭问题，便带领几十个勇士去蛇王那里讨要青稞种子。然而，这一路上充满了艰难险阻，翻过九十九座山，蹚过九十九条河，其他人要么离开了队伍，要么在半途牺牲了，最后只有王子成功拿到了青稞种子，当地百姓再也不用忍饥挨饿了。如今的稻城也迎来了几十位勇士。他们克服重重困难，长期坚守在圆环阵的建设基地。在寻找“青稞种子”的征途中，每个人都是真正的勇士。在海拔4000多米的高原工作，首先就得面对高原反应的问题。在采访中，不少科研人员都表示，高反是普遍存在的，而且并不会因为在当地工作时间很久，就能完全避开高反，只能尽力去适应环境。在来到圆环阵之前，很多科研人员并没有高原生活体验。由于科研任务繁重，他们也没法像“驴友”那样，乘坐火车、汽车来到川西高原，再慢慢适应稻城的环境。他们一般都会乘坐飞机来到稻城机场，再坐车到圆环阵。其间，头昏脑涨、心跳加速都是“家常便饭”，甚至有人会因为高反而无法入睡。在稻城的办公室里，大家也必须开着供氧设备，保证室内氧气充足，否则很容易在大声说话时感到强烈不适。不少年轻人面对困难时，并没有退缩之意。能够来到圆环阵的年轻人，并不只是为了完成一些工作任务，他们的心中还有更崇高的梦想。在科研团队里，不论是“老带新”，还是新人之间的相互交流，都让年轻的科学家们获得了难得的体验。他们不仅会有科学上的开拓进取，也拥有了独特的生命体验。圆环阵正在成为我国太阳监测与天文研究领域的重要利器，放眼未来，将会有更多的年轻人汇聚在“千眼天珠”之地，为国家的空间科学事业添砖加瓦。

   行走于高原群山之中，更是常有冷风拂面。然而，在圆环阵里，年轻科研人员的生命热量却在不断播散、升腾。高悬于天的太阳，也见证着这一刻：青春的芬芳，正在313朵“向日葵”之间，翩然飘洒，四处弥漫。

未来计划：数据开放、科普活动、小行星防御......

   “希望大家共同利用这些成果来做空间科学的研究。”采访中吴俊伟提到，DSRT完全建成后，将会向世界开放所获的数据。资料显示，DSRT收集的射电频段数据，能完善补充其他频段工作的望远镜收集的信息。因为DSRT的313个天线使它可以实现高灵敏度，可能捕捉到较弱的高能粒子信号，这些信号可能会被相同频率范围（150兆赫兹到450兆赫兹）下天线较少的阵列遗漏，例如法国南茜日像仪。

   当“千眼天珠”建成后研究站还会开展相应的天文科普活动，帮助公众了解前沿的天文知识。此外，在更远的未来，DSRT或将升级为主动观测设备，成为我国小行星防御系统的一部分。相关报道曾提到，小行星撞击地球，已被联合国列为威胁人类生存的二十大灾难之首，防御近地小行星撞击地球，为保护地球家园贡献中国力量，是2022年国家航天局发布的八大行动声明之一。

子午工程——太空天气预报员

   据悉，DSRT是子午工程二期中空间探测的“国之重器”，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会起到重要作用。“东半球空间环境地基综合监测子午链”为子午工程的全称，它是我国空间科学领域首个国家重大科技基础设施项目，也是科学家们为探秘“第四环境”——空间环境（宇宙环境）布下的“地网”。空间环境探测主要有天基探测和地基探测两大方式，前者主要借助卫星等航天器，后者主要借助地面设备，各有优长。考虑到地基探测具有连续、稳定、可靠、易维护、成本低等诸多优点，“子午者，南北也。”的子午工程，就采用了这种探测方式。子午工程一期是大型空间环境地基监测系统，能综合运用地磁（电）、无线电、光学和探空火箭等多种手段，连续监测地球表面二三十千米到几百千米的中高层大气、电离层和磁层，以及十几个地球半径以外的行星际空间环境中的地磁场、电场、风场、密度、温度和成分等参数，在空间天气研究和预报等方面发挥重要作用。

    为实现对我国领土的覆盖，以及对中、小尺度空间天气物理过程的探测，子午工程二期应运而生。科学家们建议，除了一期工程位于东经120度和北纬30度附近的观测链，再在东经100度和北纬40度附近增加两条观测链，形成一个“井”字形网络，这便是子午工程二期的构想。子午工程二期增加了对太阳活动和行星际扰动的监测，超越了地球空间，这也是区别于一期工程限于近地空间的重要方面。

科创未来丨追星逐日，大国重器缘何扎堆稻城 

待大批天文望远镜“集结”，无名山将成为国内最重要的高海拔天文台址之一。如果说将遍布天文光学仪器的无名山还在“孕育”中，那么海子山的“拉索”已经开始追逐宇宙线的踪迹了，而稻城县城西边的噶通镇则凭借“千眼天珠”圆环阵太阳射电成像望远镜正监测着太阳“打喷嚏”……一时间，这座曾经的旅游小城，迎来了“大国重器”的“扎堆”。在众多科研人员看来，中国西部广袤的高原，青藏高原绵绵群峰之中，能够比肩夏威夷莫纳克亚的世界一流天文观测集群，或许正在这里诞生——“手可摘星辰”，为何是稻城？

   稻城这座有海拔6032米的仙乃日是稻城璀璨夺目的最高山峰，而在海子山、无名山、波瓦山，世界一流的天文科技创新高地已慢慢崛起。天文观测有一定的偶然性，需要好时机、好天气。在尽全力确保设备万无一失后，或许只能静静等待——等待宇宙的礼物，再次在稻城降临。