探秘中國大陸草原「天眼」

By 犇報編輯部 / 2019-07-31 10:28:54 /
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摘要:

3條懸臂、100面抛物面天線,中國科學院明安圖觀測基地巨大的天線陣列,吸引了近200名來自大陸各地的天文愛好者的注意力。正在內蒙古自治區正鑲白旗舉行的2019天文愛好者星空大會上,草原「天眼」揭開神秘的面紗。 一片密集而高大的抛物面天線遙指日心,源源不斷地接收太陽射電輻射。這個占地10平方公里的天線陣列就是草原「天眼」——明安圖射電頻譜日像儀。

xxx正鑲白旗(內蒙古),2019年7月29日。這是明安圖觀測基地中的抛物面天線(7月27日攝)。(圖/新華社)

3條懸臂、100面抛物面天線,中國科學院明安圖觀測基地巨大的天線陣列,吸引了近200名來自大陸各地的天文愛好者的注意力。正在內蒙古自治區正鑲白旗舉行的2019天文愛好者星空大會上,草原「天眼」揭開神秘的面紗。

草原「天眼」 地表最強

10歲的山東男孩張應悅是2019天文愛好者星空大會中最小的成員之一。27日下午,他跟隨母親趙爽走進明安圖觀測基地。在他身後,一片密集而高大的抛物面天線遙指日心,源源不斷地接收太陽射電輻射。

這個占地10平方公里的天線陣列就是草原「天眼」——明安圖射電頻譜日像儀。

明安圖是清代傑出的蒙古族天文學家,為了紀念他,第28242號小行星被命名為明安圖星。如今,在明安圖的家鄉,以他名字命名的基地和日像儀正在進一步探索關於太陽的奧秘。

明安圖射電頻譜日像儀於2008年開工建設,2013年開始進行一系列太陽射電觀測。中國科學院太陽活動重點實驗室主任、明安圖觀測基地首席科學家顏毅華說,太陽爆發活動對地球會產生很大影響,但太陽爆發在很寬的頻帶發生,科學家不僅要知道其發生的時間,更要知道具體位置,而草原「天眼」在設計之初就具備這樣的功能。

顏毅華形象地比喻說,草原「天眼」在釐米-分米波段上首次實現了類似「CT成像」的功能,即在所有參數上同時對日面進行多層次觀測,對空間環境監測、太陽活動預報均有重要作用。

目前,每年都有來自美國、英國、法國、俄羅斯、日本等開展太陽射電研究的主要國家的科研人員前來交流學習,並與明安圖觀測基地進行多種形式的聯合研究與觀測。

永隨陽光 造福人類

走進明安圖觀測基地大門,一塊刻有「永隨陽光,造福人類」紅色字樣的石頭十分醒目。顏毅華說,這八個字是基地建設之初,諾貝爾獎獲得者李政道題寫的。

中國科學院國家天文台研究員譚寶林說,研究太陽活動的起源和發生發展規律,預測預報其發生和演化,這不僅是一項重大的天文學課題,也對社會生活、國家安全具有重要意義。

譚寶林舉例說,太陽耀斑是太陽系中最劇烈的爆發現象,一次典型的X級耀斑能夠在幾十分鐘時間內,釋放出相當於100億顆百萬噸TNT當量的氫彈爆炸能量總和。

「這些能量主要通過電磁波輻射、高能粒子發射和等離子體團拋射的方式向外傳播。」譚寶林說,當它們向著地球方向傳播時,將對日地空間環境產生劇烈的擾動,影響航空、航太、衛星通訊、導航、網路、輸電網、輸油管網等高技術系統的正常運行。

草原「天眼」的建成,提升了中國大陸對空間天氣的研究和預報能力。目前,中國正逐步建立和完善自主運行的觀測太陽和空間天氣研究監測網路,加強從源頭上監測太陽活動的能力,並在一些領域達到了國際領先水準。

建設一雙更強大的「眼睛」觀察研究太陽

儘管目前草原「天眼」已經成為世界一流的太陽射電望遠鏡,但科研人員並未就此滿足。

目前,明安圖觀測基地正在建設一系列更加強大的「眼睛」觀測研究太陽爆發活動,從而使其成為國際上最強大的綜合性太陽射電觀測基地,為研究、預報太陽活動提供有力支撐。

譚寶林說,明安圖觀測基地計畫在未來幾年,在中國國家子午工程二期的支援下,新建明安圖米波十米波射電日像儀、行星際閃爍望遠鏡和超寬頻太陽射電動態頻譜儀。

其中,明安圖米波十米波射電日像儀將填補國際上對太陽射電爆發及行星際激波,從低日冕向上傳播進入行星際空間這一過程的成像觀測空白。行星際閃爍望遠鏡將可以更好地探測太陽活動對行星際太陽風的三維空間結構的擾動特徵和規律。超寬頻射電頻譜儀則能夠追蹤從太陽爆發源區到行星際空間整個傳播和演變過程。

譚寶林說,新系統建成後,明安圖觀測基地將實現從太陽大氣底層到近地空間、全天候、高時空解析度的監測,極大增強了中國大陸對災害性空間天氣事件的探測和預警能力。

「這就相當於我們擁有了一雙更加強大的『眼睛』去觀測和研究距離我們最近的恒星。」顏毅華說。

◎新華社呼和浩特訊

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