子午工程二期行星际闪烁监测望远镜通过工艺测试
新京报讯（记者张璐）2024年5月10日，“十三五”国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”（子午工程二期）重大设备之一行星际闪烁监测望远镜（IPS望远镜）顺利通过工艺测试。这标志着子午工程二期项目具备迎接工艺验收的条件。
IPS望远镜主站。中国科学院国家空间科学中心供图
IPS望远镜是我国首台专门用于行星际闪烁观测的射电望远镜，由中国科学院国家空间科学中心牵头，中国电子科技集团公司等参与共同建设。该设备采用一主站两辅站的协同联测方式，分别部署于内蒙古锡林郭勒盟的明安图主站、伊和高勒辅站、乌日根塔拉辅站。三台站之间的两两连线近似组成等边三角形，站间距约200公里。主站拥有目前我国最大的抛物柱面射电望远镜，由三排南北长140米、东西宽40米的抛物柱面天线组成。
空间天气的科学研究和业务预报必须从日地系统的耦合角度来剖析“太阳大气爆发—行星际空间传播—地球空间响应”的因果时序完整链。行星际空间扮演衔接太阳和地球的关键纽带作用，是日地系统的非线性传输通道。IPS望远镜通过探测天文致密源的射电辐射，感知太阳风湍流引起的流量闪烁信号，遥测行星际太阳风的径向速度和密度变化，因而是行星际空间天气日常监测的高效地基设备。国际上首台IPS望远镜诞生于英国剑桥大学，因发现脉冲星而获得1974年诺贝尔物理学奖，是在世界科技史上具有里程碑意义的设备。
子午工程IPS望远镜由我国自主研制，在327、654、1400兆赫兹的频段上实现宇宙极弱瞬变射电信号的高灵敏度捕捉，其主站的天线口径、噪声温度、探测灵敏度均处于国际领先水平。该系统基于东西机械扫描与南北电扫描的混合设计，采用相控阵馈源数字多波束接收技术，实现宽视场和大天区的连续覆盖。项目建设团队目前已突破巨型可动抛物柱面天线的高精度同步控制、超长馈线紧耦合效应的测量与校正、数模混合波束合成架构下的高稳定性幅相接收、观测数据驱动的行星际磁流体数值层析建模等核心关键技术。此次工艺测试表明：IPS望远镜具备了对行星际闪烁信号的连续探测能力，一主站、两辅站的各项技术指标均达到或优于初步设计要求。作为我国自主研发的首例天文大规模相控阵列接收系统，在影响望远镜核心指标——系统噪声与灵敏度的关键器件与环节方面，已实现芯片级到系统级研制的全面国产化。
IPS望远镜辅站。中国科学院国家空间科学中心供图
下个阶段，IPS望远镜将致力于填补我国行星际日常监测的盲区，逐日遥测行星际太阳风速度，开始捕捉太阳风暴在行星际空间的动态传播过程，尽早为我国行星际空间天气预报提供自主的原始观测数据和定量数值预报产品。
当前，大科学装置已成为催生新质生产力的重要源泉。由中国科学院国家空间科学中心牵头，全国16家单位参加建设的子午工程二期项目，将大幅提高我国对空间环境的认知能力、自主创新能力和保障服务能力，将为加快抢占空间科技制高点、建设航天强国发挥重要作用，让科技创新为新质生产力发展注入强大动能。
编辑 唐峥
校对 赵琳