我國(guó)自主研制子午工程二期IPS望遠(yuǎn)鏡通過(guò)工藝測(cè)試
中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 2024年5月10日上午,“十三五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)”(子午工程二期)重大設(shè)備之一行星際閃爍監(jiān)測(cè)望遠(yuǎn)鏡(IPS望遠(yuǎn)鏡)通過(guò)工藝測(cè)試。這標(biāo)志著子午工程二期項(xiàng)目具備迎接工藝驗(yàn)收的條件。
IPS望遠(yuǎn)鏡主站(供圖:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)
據(jù)了解,IPS望遠(yuǎn)鏡是我國(guó)首臺(tái)專門用于行星際閃爍觀測(cè)的射電望遠(yuǎn)鏡,由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心牽頭,中國(guó)電子科技集團(tuán)公司等參與共同建設(shè)。該設(shè)備采用一主站兩輔站的協(xié)同聯(lián)測(cè)方式,分別部署于內(nèi)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(tái)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(guó)最大的拋物柱面射電望遠(yuǎn)鏡,由三排南北長(zhǎng)140米、東西寬40米的拋物柱面天線組成。
IPS望遠(yuǎn)鏡通過(guò)探測(cè)天文致密源的射電輻射,感知太陽(yáng)風(fēng)湍流引起的流量閃爍信號(hào),遙測(cè)行星際太陽(yáng)風(fēng)的徑向速度和密度變化,因而是行星際空間天氣日常監(jiān)測(cè)的高效地基設(shè)備。子午工程IPS望遠(yuǎn)鏡由我國(guó)自主研制,在327、654、1400兆赫茲的頻段上實(shí)現(xiàn)宇宙極弱瞬變射電信號(hào)的高靈敏度捕捉,其主站的天線口徑、噪聲溫度、探測(cè)靈敏度均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。該系統(tǒng)基于東西機(jī)械掃描與南北電掃描的混合設(shè)計(jì),采用相控陣饋源數(shù)字多波束接收技術(shù),實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)和大天區(qū)的連續(xù)覆蓋。項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)目前已突破巨型可動(dòng)拋物柱面天線的高精度同步控制、超長(zhǎng)饋線緊耦合效應(yīng)的測(cè)量與校正、數(shù)模混合波束合成架構(gòu)下的高穩(wěn)定性幅相接收、觀測(cè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的行星際磁流體數(shù)值層析建模等核心關(guān)鍵技術(shù)。
IPS望遠(yuǎn)鏡輔站(供圖:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)
此次工藝測(cè)試表明:IPS望遠(yuǎn)鏡具備了對(duì)行星際閃爍信號(hào)的連續(xù)探測(cè)能力,一主站、兩輔站的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于初步設(shè)計(jì)要求。作為我國(guó)自主研發(fā)的首例天文大規(guī)模相控陣列接收系統(tǒng),在影響望遠(yuǎn)鏡核心指標(biāo)——系統(tǒng)噪聲與靈敏度的關(guān)鍵器件與環(huán)節(jié)方面,已實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)到系統(tǒng)級(jí)研制的全面國(guó)產(chǎn)化。
據(jù)悉,下個(gè)階段,IPS望遠(yuǎn)鏡致力于填補(bǔ)我國(guó)行星際日常監(jiān)測(cè)的盲區(qū),逐日遙測(cè)行星際太陽(yáng)風(fēng)速度,開(kāi)始捕捉太陽(yáng)風(fēng)暴在行星際空間的動(dòng)態(tài)傳播過(guò)程,盡早為我國(guó)行星際空間天氣預(yù)報(bào)提供自主的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)和定量數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品。