我國首臺行星際閃爍監測望遠鏡建成

5月10日，我國首臺專門用于行星際閃爍觀測的射電望遠鏡、“十三五”國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”（子午工程二期）重大設備之一行星際閃爍監測望遠鏡（IPS望遠鏡）通過工藝測試，標志著該望遠鏡正式建成，具備對行星際閃爍信號的連續探測能力，也標志著子午工程二期項目具備迎接工藝驗收的條件。

IPS望遠鏡主站。中國科學院國家空間科學中心供圖

行星際空間在銜接太陽和地球方面發揮著關鍵紐帶作用，是日地系統的非線性傳輸通道，也空間天氣的科學研究和業務預報必須關注的重點區域。IPS望遠鏡可以通過探測天文致密源的射電輻射，感知太陽風湍流引起的流量閃爍信號，進而遙測行星際太陽風徑向速度和密度變化，是行星際空間天氣日常監測的高效地基設備。國際上首臺IPS望遠鏡誕生于英國劍橋大學，因發現脈沖星而獲得1974年諾貝爾物理學獎，是世界科技史上具有里程碑意義的設備。

子午工程二期IPS望遠鏡為我國自主研制的設施，由中國科學院國家空間科學中心牽頭，中國電子科技集團公司等參與共同建設。該設備采用一主站兩輔站的協同聯測方式，分別部署于內蒙古錫林郭勒盟的明安圖主站、伊和高勒輔站、烏日根塔拉輔站。三臺站之間的兩兩連線近似組成等邊三角形，站間距約200公里。主站擁有目前我國最大的拋物柱面射電望遠鏡，由三排南北長140米、東西寬40米的拋物柱面天線組成。

IPS望遠鏡輔站。中國科學院國家空間科學中心供圖

子午工程二期副總工程師、中國科學院國家空間科學中心研究員顏毅華介紹，該望遠鏡可以在327、654、1400兆赫茲的頻段上，以高靈敏度捕捉宇宙極弱瞬變射電信號，其主站的天線口徑、噪聲溫度、探測靈敏度均處于國際領先水平。該系統基于東西機械掃描與南北電掃描的混合設計，采用相控陣饋源數字多波束接收技術，能夠實現寬視場和大天區的連續覆蓋。

據悉，項目建設團隊突破了巨型可動拋物柱面天線的高精度同步控制等多項核心關鍵技術。其中，我國自主研發的首例天文大規模相控陣列接收系統，在影響望遠鏡核心指標——系統噪聲與靈敏度的關鍵器件與環節方面，實現了芯片級到系統級研制的全面國產化。

顏毅華表示，下個階段，IPS望遠鏡將致力于填補我國行星際日常監測的盲區，逐日遙測行星際太陽風速度，捕捉太陽風暴在行星際空間的動態傳播過程，盡早為我國行星際空間天氣預報提供自主的原始觀測數據和定量數值預報產品。

子午工程由我國科學家在1993年提出。子午工程一期于2008年開工建設，2012年建成，形成“東半球空間環境地基綜合監測子午鏈”。在一期工程的基礎上，子午工程二期于2019年開工建設，最終將形成由31個臺站、近300臺（套）監測設備組成的空間環境監測網絡。

子午工程二期總指揮、中國科學院國家空間科學中心主任王赤院士表示，由中國科學院國家空間科學中心牽頭、全國16家單位參加建設的子午工程二期項目，將大幅提高我國對空間環境的認知能力、自主創新能力和保障服務能力，在加快搶占空間科技制高點、建設航天強國中發揮重要作用，為新質生產力發展注入強大動能。