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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 ]