四川稻城深山有一座宇宙空間“天氣預(yù)報(bào)站”

    剛剛啟動(dòng)建設(shè)的圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目概念圖。中科院國家空間科學(xué)中心供圖

俯瞰在建的高海拔宇宙線觀測站。新華社發(fā)

    望星空

    ●它和遍布全國的其他15個(gè)站點(diǎn)一起，共同構(gòu)成中國空間天氣科學(xué)領(lǐng)域首個(gè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目——東半球空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測子午鏈（簡稱子午工程）的二期項(xiàng)目

    ●它的作用就像是在做空間維度上的“天氣預(yù)報(bào)”，探尋太陽為什么會(huì)爆發(fā)、爆發(fā)出的帶電粒子會(huì)不會(huì)到達(dá)地球、對地球“軟肋”有什么影響等，從而作出相關(guān)預(yù)測和應(yīng)對

    ●位于稻城的巨大“圓環(huán)”，全名是圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，主要觀測帶電粒子離開太陽的過程，最終判斷太陽粒子會(huì)不會(huì)到達(dá)地球、什么時(shí)候到、會(huì)產(chǎn)生哪些影響

    ●在稻城深山里，還有同是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施高海拔宇宙線觀測站。未來還可能有大型天文望遠(yuǎn)鏡等項(xiàng)目入駐，稻城有望成為人類破解宇宙演化秘密的“探針”

    在四川省甘孜州稻城縣的深山里，藏著一個(gè)世界級(jí)的空間“天氣預(yù)報(bào)站”。

    如今在建設(shè)現(xiàn)場，能看見的只有幾棟孤零零的房屋和忙碌的工地。但在科學(xué)家腦海中，未來這里將呈現(xiàn)一幅罕見的壯麗圖景：超過300個(gè)直徑6米、形狀酷似鐵鍋的巨型天線，一個(gè)緊挨一個(gè)擺放，從而組成直徑長達(dá)1公里的巨大“圓環(huán)”。

    5月17日，中科院國家空間科學(xué)中心研究員、子午工程二期稻城項(xiàng)目主任設(shè)計(jì)師閻敬業(yè)告訴記者，它和遍布全國的其他15個(gè)站點(diǎn)一起，共同構(gòu)成中國空間天氣科學(xué)領(lǐng)域首個(gè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目——東半球空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測子午鏈（簡稱子午工程）的二期項(xiàng)目。而該工程的終極目標(biāo)，就是做空間的“天氣預(yù)報(bào)”。

    隨著子午工程二期項(xiàng)目和高海拔宇宙線觀測站開工建設(shè)，多個(gè)重量級(jí)科學(xué)項(xiàng)目將使稻城有望成為人類破解宇宙演化秘密的最先進(jìn)“探針”。

    為啥要研究空間“天氣變化”？

    在空間維度，也需要有人預(yù)報(bào)什么時(shí)候會(huì)“打雷下雨”，并提醒大家收衣服、帶雨傘

    宇宙空間怎么還會(huì)有“天氣”？閻敬業(yè)解釋：首先這里的“空間”，是包含離地面20公里以上的范圍。其中既有屬于“地球”的中高層大氣、電離層、磁層等，也包括地球和太陽之間的宇宙空間，“（離地面）20公里以下的天氣預(yù)報(bào)，是各地氣象局在管；20公里以上的，就是從事空間天氣觀測的科學(xué)家來管?！?/p>

    生活中的天氣變化，表現(xiàn)為刮風(fēng)下雨；而在上述空間里，天氣變化是啥樣的？

    “你可以把它想象成是風(fēng)暴。”閻敬業(yè)說，空間天氣變化的唯一源頭，就是太陽活動(dòng)。而引發(fā)“風(fēng)暴”的就是太陽爆發(fā)——這顆恒星在短時(shí)間內(nèi)向空間噴射大量的高速帶電粒子，數(shù)量之多，比平時(shí)翻了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。某些情況下，這些帶電粒子會(huì)朝地球沖過來，并引發(fā)地球空間環(huán)境的擾動(dòng)。

    閻敬業(yè)舉例說：受太陽爆發(fā)影響，北斗定位的誤差可能從“厘米級(jí)”擴(kuò)大到“百米級(jí)”；使用短波通信的電報(bào)、對講機(jī)會(huì)全部“趴窩”；地面電網(wǎng)可能因超過設(shè)計(jì)負(fù)載能力而燒毀，導(dǎo)致大面積停電。此外衛(wèi)星如果工作時(shí)遇上高能粒子打擊，可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的風(fēng)險(xiǎn)，“這些情況如果能提前預(yù)知，就能做好相應(yīng)準(zhǔn)備，最大程度避免損失。”

    這就像是空間維度上的“天氣預(yù)報(bào)”：探尋太陽為什么會(huì)爆發(fā)、爆發(fā)出的帶電粒子會(huì)不會(huì)到達(dá)地球、對地球有什么影響等，從而作出相關(guān)預(yù)測和應(yīng)對，“可以理解為我們研究空間為什么會(huì)‘打雷下雨’？進(jìn)一步預(yù)測什么時(shí)候會(huì)‘打雷下雨’，并及時(shí)提醒大家收衣服、帶雨傘?！?/p>

    四川在子午工程中扮演啥角色？

    稻城“圓環(huán)”主要研究“從球員踢球到球離開腳的過程”，從而為守門員防御提供依據(jù)

    子午工程，就是用于研究空間天氣的一個(gè)觀測網(wǎng)絡(luò)。

    “一期工程在2012年就建設(shè)完成了，去年8月啟動(dòng)了二期工程，新增16個(gè)站點(diǎn)?！遍惥礃I(yè)說，四川的相關(guān)項(xiàng)目，就是二期工程重要組成部分。

    為啥要建二期？他介紹，主要原因是此前只能進(jìn)行“粗糙的觀測”。一個(gè)業(yè)內(nèi)熟知的玩笑是：目前空間天氣研究，相當(dāng)于上世紀(jì)30年代的天氣預(yù)報(bào)水平——比如預(yù)報(bào)明天天氣，會(huì)說降水概率40%?！斑@當(dāng)然太粗略了，40%到底是下雨還是不下雨??？”他表示二期工程建成后，中國空間天氣研究水平會(huì)有質(zhì)的飛躍。

    位于稻城的巨大“圓環(huán)”，全名是圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目。它是我國研究日地空間因果鏈最重要的觀測設(shè)備，“主要觀測帶電粒子離開太陽的這個(gè)過程?！?/p>

    這個(gè)階段為啥很重要？閻敬業(yè)拿“罰點(diǎn)球”舉例：“圓環(huán)”觀測相當(dāng)于從球員踢球到球離開腳的過程，從這個(gè)過程中能知道球的初速、方向、旋轉(zhuǎn)等等，“如果你是守門員，有了這些信息，就能大體判斷怎么防御了?！蓖瑯拥览?，有了帶電粒子離開太陽時(shí)的信息，就能大體判斷它會(huì)不會(huì)到達(dá)地球、什么時(shí)候到、會(huì)產(chǎn)生哪些影響。

    除了“圓環(huán)”，四川還會(huì)有全天空氣輝成像儀、光學(xué)干涉儀，以及地磁和地電設(shè)備等裝備。它們用于觀測地球中高層大氣、磁場變化等，“就像天氣預(yù)報(bào)的不同觀測點(diǎn)，和全國各地設(shè)備一起共同組成一張觀測網(wǎng)。”

    閻敬業(yè)表示，目前“圓環(huán)”已在建設(shè)，年內(nèi)將開展一些樣件測試和試驗(yàn)，預(yù)計(jì)2022年建成并開始觀測。（來源：中國西藏網(wǎng)）