“千眼天珠”向日开

原标题：“千眼天珠”向日开

飞机从稻城亚丁机场起飞，舷窗外地面隐现一个小圆点。这个被群山环绕的小圆点，事实上是个大家伙，当地人称之为“千眼天珠”。

它的名字叫作圆环阵太阳射电成像望远镜（以下简称“圆环阵”），位于海拔3820米的四川省甘孜州稻城县，是目前全球规模最大的综合孔径射电望远镜，也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）的标志性设备之一。

“圆环阵不仅能监测太阳的各种爆发活动，还能监测太阳风暴进入行星际的过程，对理解太阳爆发机制和日地传播规律，预测太阳活动对地球的影响具有重要作用。”圆环阵项目负责人、中国科学院国家空间科学中心研究员阎敬业告诉科技日报记者。

国庆节前，圆环阵顺利通过工艺测试，宣告正式建成。测试表明，圆环阵实现了最大视场达10个太阳半径的连续稳定太阳射电成像与频谱观测能力，各项技术指标达到或优于设计指标要求。

313台天线组成“射电相机”

作为离地球最近的恒星，太阳为我们带来光和热。但它也是地球空间天气事件的源头，太阳打个“喷嚏”，地球可能会“感冒”。

“别小看这个‘喷嚏’，强烈的太阳爆发释放出的能量，相当于100亿颗百万吨级核弹。”阎敬业说，一旦能量冲向地球，会对空间和地面的高技术系统造成严重影响，大面积损毁电网，威胁高铁、卫星等运行安全，影响导航精度、雷达性能，造成短波通信中断等。

“千眼天珠”的价值就在于此。它如同一部“射电相机”，对着太阳拍照，对空间天气进行预报和预警，为科学研究提供第一手资料。

眼前这个巨大的圆环阵，由313台直径6米的白色反射面天线组成，天线均匀分布在直径1公里的圆环上，圆环中心有一座约百米高的中心定标塔。

每天太阳升起前，313台天线同时对准中心定标塔进行对焦校准。太阳升起后，它们就像向日葵一样对准太阳，随太阳转动。太阳落山后，圆环阵也不“下班”，开始其他观测任务，如探测空间碎片、脉冲星和静止轨道卫星等。

由于太阳的射电特征是快速变化的，普通的单口径射电望远镜逐点扫描已不适用，需要一个射电频段的“镜头”对太阳拍照。

那么，“千眼天珠”为何要做成圆环状？

“我们看到的圆环阵，它的一圈天线以及后面的信号处理系统加在一起，等效于一个射电频段的镜头，这样我们就有了一部‘射电相机’。”阎敬业说，更大镜头才能拍下更高质量的照片，圆环阵的接收面积等效于一台106米的单口径天线，有利于更好地分析太阳活动。

“对焦”考验的不只是关键技术

57秒，100米。随着电梯的快速上升，还没来得及深吸一口气，记者已登上海拔3920米的中心定标塔。

塔上风有点大，脚下站台微晃，同行者下意识地抓住了栏杆。

“我们创新性地提出建造中心定标塔，从而实现精细的一致性控制，保证了射电镜头足够光滑，能够很好地成像。”阎敬业指着被金色阳光笼罩的圆环阵说，每天早晨，定标塔都会向313台天线发出信号，对它们进行一致性控制。

如同光学相机，圆环阵使用前也要先校准。但要让313朵“向日葵”一致对准太阳并不容易。建造过程中，科研团队攻克了一系列关键核心技术，原创性提出圆环阵列构型和中心定标总体方案，突破了单通道多环绝对相位定标等关键技术。

科研团队不仅在和创新赛跑，也在与现实环境较劲。

“把科学方案‘变现’，牵扯很多技术问题和施工问题，各种问题交织在一起就会变得很难。”圆环阵副主任设计师、中国科学院国家空间科学中心副研究员武林说，圆环阵最具挑战性的技术是根据现实环境条件进行系统校准。原本设计中心定标塔的位置是在圆心，但实际建设中还是偏离了几厘米。这是因为，圆环阵所处的地形并不平坦，最高处和最低处落差近30米。