探秘“第四环境”，子午工程二期通过国家验收

3月21日，国家发展改革委批复建设的“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)正式通过国家验收。这是我国建成的国际首个覆盖日地空间全圈层(太阳风-磁层-电离层-中高层大气)的综合性空间环境地基监测设施，标志着我国空间环境地基监测能力跃居世界领先地位，为全球空间天气研究贡献出中国方案。

圆环阵太阳射电成像望远镜

日地空间是人类开展航天活动、开发利用空间的主要区域。灾害性空间天气可导致卫星失效、通信中断、导航偏差、电网瘫痪等重大风险，威胁国家安全与民生基础设施。子午工程二期的建成，实现了覆盖广度、技术深度和探测精度的多维度突破，将显著提升我国空间天气预报预警能力，为抢占空间科技战略制高点提供强大助力。

子午工程二期大型监测设备之行星际闪烁监测望远镜

子午工程二期于2019年11月开工建设，由中国科学院国家空间科学中心牵头，联合8个部门的15家单位协同攻关，创新性构建“一链、三网、四聚焦”的监测体系，实现从太阳表面爆发、行星际传播到地球空间响应的全链条追踪监测。在我国本土、地球南北极区实现对近地空间的协同网络化监测，从而助力日地空间环境整体变化机理、空间物理基本物理过程等前沿科学研究，并为我国空间天气预报和预警服务提供关键的自主数据输入。

子午工程利用地基监测日地空间环境示意图

子午工程二期建成了一批大型监测设备，其技术指标达到国际先进水平，如全球最大综合孔径射电望远镜——圆环阵太阳射电成像望远镜，实现了最大视场达到10个Rs的连续稳定的太阳射电成像与频谱观测能力以及日冕射电活动的三维层析；国际首台全季节观测阵列式大口径激光雷达实现探测高度200-1000公里，其信号灵敏度是国际同类设备的100-200倍；全球探测能力最强的相控阵非相干散射雷达，实现上千公里电离层的CT扫描和3分量成像探测能力；填补国际超级双极光雷达网监测空白的中纬高频雷达，实现南北纵深超4000公里，东西跨度超10000公里的亚洲扇区中高纬电离层环境的连续监测；我国首台用于行星际闪烁监测望远镜，太阳风三维结构反演能力国际先进。

子午工程二期已经连续获取空间环境观测数据，并对外提供数据共享服务，持续产出系列成果。在试运行期间，工程展现出卓越性能，如成功捕捉到2024年5月超级磁暴事件，完整记录日地空间环境对太阳活动响应的全过程，展现了其对空间天气事件的快速、高精度、全局监测能力。截至目前，利用子午工程二期的监测数据，已发表科技论文96篇，获批专利等48项。

子午工程二期是我国“十三五”时期空间科学领域的标志性工程，其覆盖范围最广、监测要素最全、综合能力最强。子午工程二期将吸引全球科学家开展合作研究，为了解人类生存继陆海空环境之后的“第四环境”做出重大贡献。

子午工程二期大型监测设备之北方中纬高频雷达

目前子午工程一期和二期已融合运行。与此同时，中国科学家还以子午工程为基础，率先提出并主导实施国际子午圈大科学计划，目标是建立陆地最完整的东经120°至西经60°子午圈监测链，实现对日地空间环境全纬度、全天候、日不落的立体观测，解决太阳风暴、地球磁场变化等全球性挑战难题，为应对空间天气灾害、和平利用空间、在外空领域推动构建人类命运共同体提供科学依据。

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