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远眺圆环阵太阳射电成像望远镜。中青报·中青网记者 黄帅/摄 从“全球海拔最高”的四川稻城亚丁民用机场驱车一路向南，绕过重峦叠嶂，穿过稻城县城，便能在一片开阔的草场上，看到由313个“大锅盖”围成的巨大圆圈。 若从电子地图上看，它像一串银白色的项链，静静地挂在山峦之间，它又仿佛与山川融为一体，颇有神秘气息。当来访者亲临现场，则会被这宏大的景象震撼——在方圆1平方公里的土地上，313部直径6米的抛物面天线，一同朝向圆环中心的百米定标塔。 这便是圆环阵太阳射电成像望远镜（以下简称“圆环阵”）。它坐落于中国科学院国家空间科学中心亚丁空间天气野外科学观测研究站，是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）标志性设备之一，是科学家观测太阳活动的又一大国重器。 9月27日，圆环阵顺利通过工艺测试，它将持续对太阳活动进行科学观测，在空间天气、射电天文等多个领域发挥重要作用。在这里的“观日者”们，将会不间断地监测太阳活动的信号，进而帮助我们“读懂”太阳。 313朵“向日葵” 圆环阵有一个生动的别称——“千眼天珠”。分布在圆环上的313部抛物面天线，仿佛313朵“向日葵”，它们一边沐浴在温暖的阳光里，一边捕捉着太阳的信号。如果太阳发出了什么“特别信号”，它们就能在第一时间作出反应，将相关信息上传到监测团队手里。 这313朵“向日葵”，早在多年前就已经植入土地，并跟随建设计划逐步生长。2022年11月13日，圆环阵设备主体工程完工，正式进入联调联试阶段。今年7月，圆环阵的“向日葵”基本成熟了，它们已经具备连续监测太阳活动的能力，科学观测水平也得到了验证。 或许，很多人会好奇：观测太阳活动需要这么“费力气”吗？非要建成“千眼天珠”这样大型的设施才行吗？如果人们用一个高倍天文望远镜去观察日月星辰，当然也能“一饱眼福”。但对于空间科学的高精尖研究来说，光靠过去的小型设备与微型实验，已无法满足需要了。可以说，“千眼天珠”是随着天文研究事业的发展而产生的“利器”。 监测太阳活动的重要性是不容小觑的。在多数情况下，太阳的光与热都在为地球上的生命提供着基本的能量，但太阳活动存在一定的不确定性，一旦太阳活动过于剧烈，如突然产生的太阳风暴，就会干扰人类的通讯活动。更为剧烈的太阳活动，如强烈的太阳爆发，可以产生如同100亿颗百万吨级核弹爆炸时的能量，对空间的卫星和地面的输电网络等高技术系统产生破坏性影响，还可能危害航天员和飞机乘客的生命与健康。因此，如果人类能够及时捕捉太阳活动的信息，就可以做好预警工作，尽量减少太阳活动的危险性。 圆环阵就在帮助人类解决这一问题。正如中国科学院国家空间科学中心研究员、圆环阵项目负责人阎敬业所说，“每天盯着太阳看，看它什么时候‘打喷嚏’”。 圆环阵的技术水平，目前处于世界前列。值得一提的是，圆环阵是我国科研人员自主研制的，采用了独特的圆环阵列构型和原创的单通道多环绝对相位定标技术。它从诞生的那一刻起，就与我国的太阳观测与天文研究事业紧密绑在一起。 来之不易的“观日神器” 做好太阳监测的准备工作并不容易，“千眼天珠”能够诞生于稻城的高原之上，存在多方面的因素。阎敬业告诉中青报·中青网记者，在纬度比较低的地方，观测太阳的性能更好。而且，观测地点需要在山区选择一大块相对平整的土地，遮挡外界的电磁干扰，类似在群山之中的盆地。圆环阵所处的位置，就符合这些优势条件。 “千眼天珠”建成圆环形状的原因，也经过了科学上的缜密考虑。阎敬业说：“圆环结构进行空间采样时损失的信息量较少，而且圆环结构可以实现噪声更小的目标。” 圆环阵还能用于空间天气预报，可以让预报更加精准。甚至，在建设圆环阵的时候，设计者还考虑到，将来可以通过圆环阵带动稻城县的文旅事业发展。 不论是圆环阵的神秘外形，还是它的奇妙功能，都能让不少游客产生浓烈兴趣。在一些视频网站上，就有年轻网友对圆环阵颇为好奇，“这是什么神秘基地？”“好家伙，又是一大国重器”…… 来到现场，或许神秘感会有所减弱，但敬佩之心，会愈发强烈。对圆环阵了解越多，就会越佩服它的设计者、建设者和维护者。尤其是在圆环阵建成之后，要保持高强度的监测活动，也离不开工作人员的日常维护。 中国科学院国家空间科学中心副研究员、圆环阵项目副主任设计师武林，深度参与了圆环阵的建设和科研活动，说起它的性能时，也是颇为自豪。据他介绍，虽然圆环阵地处高原，气候恶劣，但一般的雨雪天气并不会影响其质量与监测效果。不过，如果风力过大，可能会影响监测效果。 “我们一直努力在进行技术攻关，让设备的性能更强。”武林说，对于圆环阵的日常维修是必要的，抛物面天线有313部，如果哪个设备出现故障，都会得到及时的检修。 目前圆环阵不仅已有高质量监测太阳活动的能力，也初步验证了脉冲星成像等射电天文观测能力。而且，圆环阵有效地解决了626条链路的幅度和相位一致性问题，实现了实时高分辨率射电高光谱成像功能，在太阳物理和空间天气研究中，它能够提供高质量的自主监测数据。 取得这些成绩的背后，是大量科研人员长期的坚守、努力与奉献。在氧气匮乏的高原之上，勇敢的人才能看到更壮丽的山河风光。 圆环阵的勇士们，正在这条寻“美”之路上刚毅前行。 播下科学的“青稞种子” 在稻城，流传着一个动人的传说。据当地藏族同胞口耳相传，在远古时代，有一位勇敢的王子，为了解决百姓的吃饭问题，便带领几十个勇士去蛇王那里讨要青稞种子。然而，这一路上充满了艰难险阻，翻过九十九座山，蹚过九十九条河，其他人要么离开了队伍，要么在半途牺牲了，最后只有王子成功拿到了青稞种子，当地百姓再也不用忍饥挨饿了。 如今的稻城也迎来了几十位勇士。他们克服重重困难，长期坚守在圆环阵的建设基地。在寻找“青稞种子”的征途中，每个人都是真正的勇士。在海拔4000多米的高原工作，首先就得面对高原反应的问题。在采访中，不少科研人员都表示，高反是普遍存在的，而且并不会因为在当地工作时间很久，就能完全避开高反，只能尽力去适应环境。 在来到圆环阵之前，很多科研人员并没有高原生活体验。由于科研任务繁重，他们也没法像“驴友”那样，乘坐火车、汽车来到川西高原，再慢慢适应稻城的环境。他们一般都会乘坐飞机来到稻城机场，再坐车到圆环阵。其间，头昏脑涨、心跳加速都是“家常便饭”，甚至有人会因为高反而无法入睡。在稻城的办公室里，大家也必须开着供氧设备，保证室内氧气充足，否则很容易在大声说话时感到强烈不适。 不少年轻人面对困难时，并没有退缩之意。中国电子科技集团公司第十六研究所高级工程师马群，目前在圆环阵主要做设备研发工作。据她介绍，在圆环阵的工作要求非常高，由于当地昼夜温差大，需要做很多温控工作，尤其是在技术上，需要克服很多难题。 在圆环阵里实现技术进步，获得实验成功，靠的不是运气。反复实验，多次失败，都是很常见的事情。“在实验里，需要不断摸索，不断优化参数。我们会先在实验室模拟现场，再去现场检测，最终得到较好的实验结果。”马群说，现场的环境变化，尤其是风速、热量等因素，在设计和实验阶段，就会考虑在内。 来到圆环阵的科研人员，有的来自北京，也有的来自合肥。他们一般要在这里至少待一个月，进而获得更接近自然环境的实验结果。在此期间，他们面对的困难，不仅有科学研究上的，也有不少身体和生活上的。 中国科学院国家空间科学中心助理工程师吕旭宁，是一位参与圆环阵科研项目的年轻女性。她今年7月研究生毕业，虽然工作不久，但这已经是她第3次来稻城的圆环阵了。之前两次来，她都有强烈的高原反应，这次来稻城，才勉强有些适应。她有时需要在北京的实验室里工作，有时就得来稻城。 “我在这里的主要任务是数据分析，虽然在北京也能做实验，但在圆环阵的现场，可以更好地与团队成员沟通，获得更好的科研成果。”吕旭宁告诉中青报·中青网记者，她目前还处于“边学边做”的状态，感觉这里的科研氛围很好，自己有时遇到技术上的难题，请教团队里经验丰富的老师后，都能解决问题，这样会很有收获。 已有几十位年轻人陆续来到圆环阵，坚守在科学实验的“第一线”。对他们来说，在科研事业与生活习惯产生冲突时，难免要有一些自我的牺牲。比如，很多人关心的吃饭问题，就无法像在大城市里那么“随意”。科研团队的午餐，一般就是“吃盒饭”，而晚餐时间则不固定，有时很晚才吃饭，需要完成当天任务才能“下山”——到稻城县城里吃晚餐。 不过，并没有人因此而半途而废，能够来到圆环阵的年轻人，并不只是为了完成一些工作任务，他们的心中还有更崇高的梦想。 在科研团队里，不论是“老带新”，还是新人之间的相互交流，都让年轻的科学家们获得了难得的体验。他们不仅会有科学上的开拓进取，也拥有了独特的生命体验。圆环阵正在成为我国太阳监测与天文研究领域的重要利器，放眼未来，将会有更多的年轻人汇聚在“千眼天珠”之地，为国家的空间科学事业添砖加瓦。
9月底的稻城已经微寒，行走于高原群山之中，更是常有冷风拂面。然而，在圆环阵里，年轻科研人员的生命热量却在不断播散、升腾。高悬于天的太阳，也见证着这一刻：青春的芬芳，正在313朵“向日葵”之间，翩然飘洒，四处弥漫。来源：中国青年报 |
