人民網(wǎng)北京12月29日電 （記者趙竹青）近日，由16個(gè)觀測(cè)臺(tái)站、58個(gè)觀測(cè)點(diǎn)組成的子午工程二期初步建成，將與此前建成的子午工程一期一起，建成世界最大空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)網(wǎng)。其中，非相干散射雷達(dá)系統(tǒng)像一臺(tái)面向太空的“超級(jí)CT”，能更好地監(jiān)測(cè)整個(gè)空間環(huán)境的立體狀態(tài)。
捕捉監(jiān)測(cè)幾百到上千公里外的太空中微小電子的“一舉一動(dòng)”，就好比是要用肉眼去觀察幾百公里外的一根蠟燭。這時(shí)，就需要依靠非相干散射雷達(dá)這臺(tái)超大“顯微鏡”，對(duì)微弱的散射信號(hào)進(jìn)行分析放大。
三亞非相干散射雷達(dá)是目前國(guó)際上口徑最大、功率最高的相控陣非相干散射雷達(dá)，由中國(guó)電科第十四研究所和中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所共同研制。這個(gè)龐然大物渾身上下布滿數(shù)千個(gè)精密組件，通過它們可以發(fā)射和接收信號(hào)，得到電離層的參數(shù)。
“高度越高，電離層中電子的密度就越稀薄和難以探測(cè)，電離層反射接收的信號(hào)更是微弱，這對(duì)雷達(dá)接收信號(hào)的靈敏度、波形設(shè)計(jì)、算法都提出了很高的要求。”該雷達(dá)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，在沒有可借鑒經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過數(shù)百次建模仿真、各個(gè)模塊逐項(xiàng)分析后，提出了經(jīng)濟(jì)高效的研制方案，將電離層探測(cè)高度提升到了上千公里，并能捕捉像等離子體這種更加細(xì)微的粒子的變化，探測(cè)精度和靈敏度達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
投入運(yùn)行以來(lái)，三亞非相干散射雷達(dá)首次觀測(cè)到高時(shí)空分辨率的電離層等離子體空洞剖面結(jié)構(gòu)，為開展相關(guān)物理研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，作為高功率雷達(dá)，三亞非相干散射雷達(dá)還是其他射電天文設(shè)備的理想信號(hào)源，目前已攜手中國(guó)“天眼”FAST以及四川稻城圓環(huán)陣太陽(yáng)成像射電望遠(yuǎn)鏡開展聯(lián)合觀測(cè)，并初步取得一批成果。
據(jù)悉，除了有發(fā)射、接受功能的三亞主站，我國(guó)在海南島西北的儋州和東北的文昌還有兩個(gè)接收站，三者形成了“一發(fā)三收”的非相干散射雷達(dá)系統(tǒng)，像一臺(tái)面向太空的“超級(jí)CT”，能同時(shí)得到三個(gè)CT切面，更好地監(jiān)測(cè)整個(gè)空間環(huán)境的立體狀態(tài)。
子午工程是中國(guó)空間科學(xué)領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，一期工程2008年開工建設(shè)，2012年正式運(yùn)行，沿東經(jīng)120°、北緯30°建成一縱一橫、15個(gè)綜合性臺(tái)站、87臺(tái)套監(jiān)測(cè)設(shè)備，在了解我國(guó)120°子午鏈近地空間環(huán)境特征、空間天氣擾動(dòng)傳播和演化等方面取得了系列原創(chuàng)成果。