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。
子午工程二期是我国建成的，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。
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▲子午工程利用地基监测日地空间环境
01
守护空间环境安全
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（地磁、电离层、中高层大气）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。
02
打造监测利器
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。
例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，实现了连续稳定的太阳射电成像、频谱观测能力，以及日冕射电活动的三维层析。
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▲圆环阵太阳射电成像望远镜
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三站式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。
03
助力空间科学发展
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。
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▲行星际闪烁监测望远镜
目前子午工程一期和二期已融合运行。子午工程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。中国科学家还以子午工程为基础，率先提出并主导实施了国际子午圈大科学计划。
来源：中国科学院国家空间科学中心 中国科学院科技基础能力局
责任编辑：宋同舟