国际领先！我国首个行星际闪烁监测望远镜在内蒙古锡林郭勒盟正式建成

本文转自：人民日报客户端

张枨

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”，子午工程二期的重大设备之一——行星际闪烁监测望远镜（IPS望远镜）在内蒙古锡林郭勒盟顺利通过工艺测试，标志着该望远镜正式建成，至此子午工程二期项目已具备迎接工艺验收的条件。

图为IPS望远镜主站

据了解，IPS望远镜由我国自主研制，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建设，由中国科学院国家天文台、中国电子科技集团公司网络通信研究院、中国电子科技集团公司第十六研究所、中国科学院空天信息创新研究院等参与共同建设。

该设备采用一座主站、两座辅站的协同联测方式，分别是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。三座台站之间的两两连线近似组成等边三角形，站与站间距离约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，其天线口径、噪声温度、探测灵敏度均处于国际领先水平。IPS望远镜可以在327兆赫兹、654兆赫兹及1400兆赫兹3个频段上实现宇宙极弱瞬变射电信号的高灵敏度捕捉。

图为IPS望远镜辅站

IPS望远镜系统基于东、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，实现了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望远镜主站和两辅站的各项技术指标达到或优于初步设计报告的指标要求，具备了探测和诊断行星际闪烁信号的能力。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。

据悉，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。

下个阶段，IPS望远镜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。