sponsored links

草原天眼——明安圖觀測基地

前身大事記

1958年

海南島中蘇日環食聯合觀測之後,蘇方將兩臺釐米波太陽射電望遠鏡贈與剛剛成立的北京天文臺,安裝在北京沙河站(1960年中蘇關係破裂,該望遠鏡被蘇聯收回),從此開啟了我國射電天文學研究的歷史。

1959年

北京天文臺與電子所合作組建射電天文組,王綬琯先生任組長。

1961年

傅其駿(圖1左一)擔任釐米波小組的組長,該小組的主要研究方向即為太陽射電天文學。

1964年

北京天文臺研製成功了國內第一臺3.2釐米波段的太陽射電望遠鏡。

草原天眼——明安圖觀測基地


圖1. 1964年我國研製的第一臺太陽射電望遠鏡(圖源:傅其駿提供)

1970年

為滿足我國第一顆人造地球衛星發射的太陽活動預報需求,研製了太陽10.7釐米波段射電望遠鏡系統,該系統一直執行至今,已經連續工作了4個太陽活動周。

1980年

在密雲站建成了天線直徑為9米、頻率為460MHz的4×16太陽射電覆合干涉儀陣列。

1994年

傅其駿研究員負責的太陽射電寬頻動態頻譜儀專案開始啟動,分5個頻段分別安裝在北京沙河站(1.1-2.06GHz、2.6-3.8GHz、5.2-7.6GHz)(圖2)、紫金山天文臺(4.50-7.50GHz)和雲南天文臺(0.68-1.50GHz)。

1999年

沙河站觀測裝置全部遷至懷柔站,至今懷柔觀測站仍執行著太陽射電寬頻動態頻譜儀和太陽10.7釐米波段射電望遠鏡。同年,中國科學院國家天文臺實施創新工程,成立太陽射電研究團組,顏毅華研究員擔任首席科學家。

草原天眼——明安圖觀測基地


圖2. 在懷柔太陽觀測基地執行的太陽射電寬頻動態頻譜儀和10.7釐米(2.84GHz)波段射電望遠鏡(圖源:譚程明攝)

草原天眼,開啟追日夢想

2008年,新一代釐米-分米波射電日像儀(現名為明安圖射電頻譜日像儀,英文簡稱MUSER)研製專案在內蒙古正鑲白旗明安圖鎮舉行奠基儀式。這裡位於錫林郭勒草原的西南部,距離北京400多公里,地勢平坦,四周丘陵環繞,形成天然的無線電屏障,是開展射電天文觀測的極佳場所。

2009年,新一代釐米-分米波射電日像儀專案啟動,從此明安圖太陽射電頻譜日像儀紮根草原,開始了追日之旅。明安圖射電頻譜日像儀共有100面天線,以螺旋狀結構排列在方圓10平方公里的三條旋臂上,分為低頻陣列(40面4.5米天線)和高頻陣列(60面2米天線)。採用綜合孔徑技術透過相干成像方式得到太陽射電源在不同頻段(對應於光球以上的不同高度)上高分辨亮度分佈。2010年明安圖觀測站成立。

2016年明安圖射電頻譜日像儀透過驗收,正式進入觀測階段。100面天線日出而作,日落而歸,像向日葵一樣,追隨太陽,捕捉來自太陽的射電訊號,為科學家們研究太陽提供新的觀測視窗。同年,太陽射電研究團組和明安圖觀測站整合為明安圖觀測基地。

草原天眼——明安圖觀測基地


圖3. 明安圖太陽射電頻譜日像儀遠景(圖源:顏毅華攝)

草原天眼——明安圖觀測基地


圖4.明安圖觀測基地太陽射電頻譜日像儀中心區天線陣列(圖源:顏毅華攝)

這裡還擁有新建的明安圖甚低頻數字射電試驗陣(ULTRA-P)和甚低頻射電頻譜分析儀(LoFRE),工作頻率為1-70MHz,由倒V型天線組成,開展射電巡天和成像觀測、以及系內行星的低頻射電觀測,並與嫦娥四號中繼星(甚)低頻探測器進行地-月聯合觀測實驗。

草原天眼——明安圖觀測基地


圖5. 甚低頻數字射電試驗陣中心區(左)和甚低頻射電頻譜分析儀(右)(圖源:陳林傑攝)

另外,這裡還擁有一個口徑3米的三頻段太陽射電望遠鏡(工作頻率分別為2801、4542、9084MHz),可用於太陽活動預報和太陽風暴事件的實時警報。

草原天眼——明安圖觀測基地


圖6. 三頻段太陽射電望遠鏡(圖源:譚程明攝)

永不停歇的追日腳步

明安圖觀測基地目前還在建設國家子午工程二期太陽-行星際監測鏈分系統的超寬頻帶射電頻譜儀、米波十米波射電日像儀和行星際閃爍望遠鏡。將來明安圖觀測基地將擁有多個探測裝置的聯合觀測,將獲得從太陽表面以上到近地空間的廣闊範圍內的射電影象和頻譜,對太陽爆發活動產生的行星際擾動源(CME、激波、非熱粒子和太陽風等)的觸發機制、初發過程、加速機制、傳播規律,以及對對近地空間的相互作用和演化作用進行前所未有的細緻研究,為空間天氣學研究並保障行星際空間安全提供至關重要的依據。

草原天眼——明安圖觀測基地


圖7. 子午工程二期監測佈局(圖源:王威提供)

明安圖觀測基地將發展成為一個國際上獨一無二的集太陽物理、空間物理、空間天氣學為一體的高水平綜合性太陽射電觀測研究中心,併成為保障我國近地空間安全的重要基礎性設施。

作者簡介:黃靜,中國科學院國家天文臺明安圖觀測基地副研究員,主要從事太陽射電物理研究、太陽射電頻譜日像儀資料分析和研究。

文稿編輯:趙宇豪

[ 責編:蔡琳 ]

分類: 科學
時間: 2021-08-05

相關文章

70邁探訪射電望遠鏡基地 內蒙古明安圖自駕遊記

70邁探訪射電望遠鏡基地 內蒙古明安圖自駕遊記
明安圖鎮,隸屬於內蒙古自治區錫林郭勒盟正鑲白旗,是正鑲白旗政治.經濟.文化和社會活動中心.因清朝蒙古族數學家.天文學家和地理學家明安圖而得名.位於其境內的明安圖天文基地於2010年正式成立.其中是以太 ...

太陽射電成像的數字相關器

太陽射電成像的數字相關器
自上世紀50年代起,射電觀測技術在天文和空間科學領域得到了廣泛的應用.我們熟知的空間科學工程專案:如登月艙著陸.火星探測,射電望遠鏡作為深空測控的"鷹眼",在其中發揮了重要作用:而 ...

追日利器——太陽射電望遠鏡

追日利器——太陽射電望遠鏡
太陽射電輻射的特殊性在於它是一個"面源",一個"強源",一個"變源"!要求觀測裝置具有高靈敏度.高時間.高空間和高頻率分辨能力,同時兼顧穩定 ...

如何三維立體探測太陽?

如何三維立體探測太陽?
常言道"萬物生長靠太陽",可以說,地球上的一切能源都是直接或間接的來源於太陽.人類的進步離不開太陽,太陽造福著人類,而太陽的劇烈活動也可能給人類帶來災難,對航天器.導航.通訊.長距 ...

投資150多億,世界最大射電望遠鏡正式開建,它和天眼比誰更強?

投資150多億,世界最大射電望遠鏡正式開建,它和天眼比誰更強?
從公開的報道來看,世界上最大的射電望遠鏡已經正式開始建設了. 它的能力會有多誇張? SKA 這一耗資20億歐元(約150多億元)的巨型射電望遠鏡,是否會比中國天眼更強? 首先,它屬於"平方公 ...

內蒙古自治區縣級及以上行政區與駐地地名釋義

內蒙古自治區縣級及以上行政區與駐地地名釋義
內蒙古自治區位於祖國北疆,在118.3萬平方公里的土地上,生活著蒙古.漢.滿.回.達斡爾.鄂溫克.鄂倫春等55個民族. 各民族在內蒙古這個大家庭中,在長期共存發展的歷史程序中,互相影響.互相融合,形成 ...

太陽射電III型暴——“看見”電子束

太陽射電III型暴——“看見”電子束
劇烈的太陽爆發會向日冕-行星際空間釋放大量高能電子,進而擾動近地空間環境.在光學.紫外波段,高能電子在稀薄的大氣中只能產生非常微弱的輻射,現有的觀測技術根本無法看到這些訊號.但是,高能電子可以在射電波 ...

太陽射電斑馬紋——條紋之美與耦合之謎

太陽射電斑馬紋——條紋之美與耦合之謎
自從上個世紀四十年代美國科學家Grote Reber利用自制的9.45米口徑拋物面射電望遠鏡首次觀測到很強的太陽射電訊號並開啟了太陽射電天文學以來,以時間為x軸.頻率為y軸.並以太陽射電輻射流量表示亮 ...

成吉思汗的蒙古帝國與中國到底有何關係
一般中國歷史教科書上,總是將元代列為中國朝代之一,也將成吉思汗建立霸權以後的蒙古大帝國,當作中國的帝國.這一論點,有許多需要考慮之處,不能承襲舊習慣,將這一個外族征服的時代,當作中國的朝代歷史. 在遼 ...

私藏了絕美秋色的9個古村小鎮,國慶出發正當時,有你去過的嗎?

私藏了絕美秋色的9個古村小鎮,國慶出發正當時,有你去過的嗎?
國內絕美的秋色,絕不僅僅在那些耳熟能詳的熱門城市. 最有韻味的秋色,往往在於古村落間,或是那些不起眼的小縣城中. 本期分享9個有著國內極致秋色的旅行地,10.11月出發剛剛好,看看有沒你想去的? 1. ...

Nature:中國發現世界級天文和行星光學臺址——冷湖

Nature:中國發現世界級天文和行星光學臺址——冷湖
Nature:中國發現世界級天文和行星光學臺址--冷湖 地基光學觀測一直是天文學和行星科學不可或缺的重要探測手段.從1609年伽利略首次將自制的光學望遠鏡對準星空開始,天文和行星光學望遠鏡的口徑從幾釐 ...

阿里|世界屋脊上的天文臺

阿里|世界屋脊上的天文臺
作者錢璇 何處覓星光?選臺址可能是天文領域中最艱苦的工作之一.城市快速發展,燈光汙染.空氣汙染等都對天文觀測造成影響,天文學家也將目光投向了條件更好的西部.2003年,國家天文臺部署啟動了重大科研計劃 ...

天上的“眼睛”這樣看清地面物體的“指紋”
遙感儀器除了探測可見光到短波紅外,還可以探測紫外.中紅外和熱紅外等波段.如果把高光譜裝置比作一臺相機,它的功能就是可以在每個光譜波段拍一張照片,比如有的感測器在400-2500奈米範圍內有330個光譜 ...

水鳥翱翔、錦鱗淺底、河清湖宴……這個大湖如此多嬌

水鳥翱翔、錦鱗淺底、河清湖宴……這個大湖如此多嬌
金秋十月,青海湖萬頃碧波盪漾,天高雲淡,湖天相接-作為中國最大咸水湖,青海湖一直是遊客眼中浪漫與壯闊的化身,是長假出行的人們心之所向的"詩與遠方". 圖為航拍青海湖.馬銘言 攝 從 ...

“天眼”遇到暴雨會裝滿嗎?怎麼排水?看完不得不說厲害了我的國

“天眼”遇到暴雨會裝滿嗎?怎麼排水?看完不得不說厲害了我的國
2020年,我國"天眼"正式透過國家驗收投入到正式運營當中,"天眼"自從2016年建成以來就備受世界的關注.中國"天眼"作為世界上最大的球面 ...

“天眼”遇到暴雨會裝滿嗎?如何排水?看完不得不說厲害了我的國

“天眼”遇到暴雨會裝滿嗎?如何排水?看完不得不說厲害了我的國
人類擁有各種各樣的感官,這些感官是我們探索世界的重要途徑.比如說我們在描述一種東西的時候,往往就會使用它"看起來"."聽起來"."聞起來"等 ...

打破國際壟斷!廣西一教授解決天眼難題,助力中國技術領先世界

打破國際壟斷!廣西一教授解決天眼難題,助力中國技術領先世界
他勇挑"中國天眼"索網重擔,帶領科研團隊強力攻關,助力中國技術世界領先:他勇破跨海橋樑專案困難,讓廣西技術"托起"世界上最長的跨海大橋,他就是桂林理工大學朱萬旭 ...

想去壩上草原,哪哪分不清?一篇文章幫你搞明白

想去壩上草原,哪哪分不清?一篇文章幫你搞明白
去草原, 毫無疑問,北京乃至整個華北地區,人們首先就會想到"壩上". 壩上到底有何魅力? 讓人"蒙圈"的壩上 塞罕壩.木蘭圍場,烏蘭布統,傻傻分不清 一到夏天, ...

我國三大核武器研製試驗基地已經對公眾開放,值得一遊,你去過嗎

我國三大核武器研製試驗基地已經對公眾開放,值得一遊,你去過嗎
建國後的五六十年代,我國面臨著複雜嚴峻的國際形勢,從美國解密的歷史檔案表明,在抗美援朝和臺海危機期間,美國曾經數次威脅對中國使用核武器.為了應對帝國主義的武力威脅和核訛詐,毛主席和黨中央果斷決定舉全國 ...