“千眼天珠”，觀天逐日的國之重器

文/顏士州

2023 年9 月27 日，我國空間環境地基綜合監測網標志性設備之一——圓環陣太陽射電成像望遠鏡正式建成，它是目前全球規模最大的綜合孔徑射電望遠鏡。

監測太陽，守衛地球

我們知道，在恒星中太陽距離地球最近，它給居住在地球上的人類帶來光和熱，它的活動與地球息息相關，太陽一旦猛烈活動，將會導致電網大面積損毀，衛星雷達性能及導航精度都受到影響，高鐵短波通信也會中斷，甚至無法運行。如果太陽打一個“噴嚏”，地球很有可能“感冒”。

要想理解太陽對地球的影響到底有多大，就要對太陽及它的傳播路徑進行高質量監測，圓環陣由此應運而生。有了它，就能監測太陽的各種爆發活動，還能監測太陽風暴進入行星際的過程，這對研究太陽活動的規律及預測太陽活動對地球的影響具有很大的作用。

朵朵“葵花”向太陽

圓環陣建在海拔3820 米的四川省甘孜州稻城縣噶通鎮，它由313 部直徑6 米的拋物面天線構成，均勻分布在直徑為1 公里的圓環上。每一根天線都像眼睛，從太空中捕捉著太陽的射電信號，圓環正中央矗立著一座高達100 米的中心定標塔，當地居民稱之為“千眼天珠”。

每天清晨，當太陽冉冉升起時，太陽的光芒照亮了千眼天珠的每一根天線，圓形陣所有天線立即開始工作，它們一起對準中心定標塔對焦校準，捕捉著太陽的射電信號，這些信號再通過復雜的處理，開始轉化為一組組數據，我們就知道太陽的能量及活動情況了。當太陽升高后，它們如同“向日葵”一樣對準太陽，并跟隨著太陽轉動，可以連續穩定地進行高質量的監測，為科學家提供更多關于太陽的信息。太陽落山后，圓環陣又開始進行射電天文觀測，它的“眼睛”可觀測銀河系深處的脈沖星信號，這些信號通過處理，可形成一幅非常清晰的脈沖星圖像。

與現實環境較勁

也許你會疑惑圓環陣中的313 部天線和626 條接收鏈路能同時工作嗎？如何讓它們的幅度和相位保持一致？

圓環陣的場地那么大，它并非在平坦的平原上，最高處跟最低處地勢相差有30 米，如此大的落差導致了中心塔無法建在標準的中心位置。其次，惡劣的大風天氣時有發生，也會導致中心塔不停地晃動，這樣連接在圓環陣每根天線和中心塔之間的電纜線長短不一，工作人員要根據現場實際情況進行安裝校正。通過不斷的調試，圓環陣每天能夠監測太陽達8 個小時，它的視角能觀測到10 個太陽半徑的連續穩定射電成像與頻譜觀測能力。

當然，這只是開始階段，后期圓環陣還要與隱世于貴州大山里的500 米口徑球面射電望遠鏡“中國天眼”等國家重大科技基礎設施開展聯合觀測，這樣，有望在低頻射電巡天、脈沖星、快速射電暴和行星防御監測預警等領域發揮重要作用。