探秘明安图草原“天眼”

 
 
探秘明安图草原“天眼”  
 

新华社呼和浩特7月28日电（记者任军川、刘懿德、魏婧宇）3条悬臂、100面抛物面天线，中国科学院明安图观测基地巨大的天线阵列，吸引了100多名来自全国各地的天文爱好者。记者带你，前去探秘明安图的草原“天眼”。

草原“天眼” 观测太阳

10岁的山东男孩张应悦是2019天文爱好者星空大会中最小的成员之一。27日下午，他跟随母亲赵爽走进明安图观测基地。

来到基地，张应悦在一名科研人员旁停下脚步，抬着头仔细聆听有关太阳射电观测的常识。就在他身后，一片密集而高大的抛物面天线遥指日心，源源不断地接收太阳射电辐射。

明安图观测基地被一圈马蹄状环形山丘包围，盛夏时节，基地里100面白色的抛物面天线在碧绿的草地上有序排列。凭高远眺，一个具有3条旋臂的螺旋状天线阵跃然“草”上。这个占地10平方公里的天线阵列就是草原“天眼”——明安图射电频谱日像仪。

明安图是清代杰出的蒙古族天文学家，为了纪念他，第28242号小行星被命名为明安图星。如今，在明安图的家乡，以他名字命名的基地和日像仪正在进一步探索关于太阳的奥秘。

明安图射电频谱日像仪于2008年开工建设，2013年开始进行一系列太阳射电观测。中国科学院太阳活动重点实验室主任、明安图观测基地首席科学家颜毅华说，太阳爆发活动对地球会产生很大影响，但太阳爆发在很宽的频带发生，科学家不仅要知道其发生的时间，更要知道具体位置，而草原“天眼”的设计功能就是这个。

颜毅华形象地比喻说，草原“天眼”类似于“CT成像”，即在所有参数上同时对日面进行多层次观测，对空间环境监测、太阳活动预报均有重要作用。

颜毅华表示，由于草原“天眼”性能卓越，一直备受国际关注。目前，每年都有来自美国、英国、法国、俄罗斯、日本等国的科研人员前来交流学习，与明安图观测基地开展多种形式的联合研究与观测。

永随阳光 造福人类

走进明安图观测基地大门，一块刻有“永随阳光，造福人类”红色字样的石头十分醒目。颜毅华说，这八个字是诺贝尔奖获得者李政道题写的，形象地揭示了太阳射电观测研究的价值。

中国科学院国家天文台研究员谭宝林说，研究太阳活动的起源和发生发展规律，预测预报其发生和演化，不仅是一项重大的天文学课题，对社会生活、国家安全也具有重要意义。

谭宝林举例说，太阳耀斑是太阳系中最剧烈的爆发现象，一次典型的X级耀斑能够在几十分钟时间内，释放出相当于100亿颗百万吨TNT当量的氢弹爆炸能量总和。

“这些能量主要通过电磁波辐射、高能粒子发射和等离子体团抛射的方式向外传播。”谭宝林说，当它们向着地球方向传播时，将对日地空间环境产生剧烈的扰动，影响航空、航天、卫星通讯、导航、网络、输电网、输油管网等高技术系统的正常运行。

自20世纪90年代以来，美国率先启动了国家空间天气研究计划，欧盟、俄罗斯、日本、印度、加拿大等也先后启动了各自的太阳及空间天气监测与研究计划。

2013年以来，草原“天眼”已进行了一系列太阳射电观测，提升了中国对空间天气的研究和预报能力。目前，我国正在逐步建立和完善自主运行的观测太阳和空间天气研究监测网络，加强从源头上监测太阳活动的能力，并在一些领域达到了国际领先水平。

建设一双更强大的“眼睛”

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尽管目前草原“天眼”已经较为先进，但科研人员并未就此满足，他们不断超越自我的脚步从未停止。目前，明安图观测基地正在建设一系列工程，使得观测研究太阳爆发活动的“眼睛”更加强大，为研究、预报太阳活动提供有力支撑。

谭宝林说，明安图观测基地计划在未来几年，新建明安图米波-十米波射电日像仪、行星际闪烁望远镜和超宽带太阳射电动态频谱仪。其中，明安图米波-十米波射电日像仪将填补国际上对太阳射电爆发及行星际激波，从低日冕向上传播进入行星际空间这一过程的成像观测空白。行星际闪烁望远镜将可以更好地探测太阳活动对行星际太阳风的三维空间结构的扰动特征和规律。超宽带射电频谱仪则能够追踪从太阳爆发源区到行星际空间整个传播和演变过程。

目前，上述新设备工程已被列为国家重大科技基础设施项目，初步预计2023年建成、2025年投入使用。

谭宝林说，新系统建成后，明安图观测基地将实现从太阳大气底层到近地空间、全天候、高时空分辨率的监测，极大增强中国对灾害性空间天气事件的探测和预警能力。

“这就相当于我们拥有了一双更加强大的‘眼睛’去观测和研究距离我们最近的恒星。”颜毅华说，新项目将使明安图观测基地科研人员更好地对太阳开展观测和研究，努力探索太阳活动规律，为庇护地球家园贡献力量。

 

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