提升人類「第四環境」預警能力 中國空間環境地基監測能力躍居世界領先地位
日地空間是人類開展航天活動、開發利用空間的主要區域，是與人類生存和發展息息相關的「第四環境」。災害性空間天氣可導致衛星失效、通信中斷、導航偏差、電網癱瘓等重大風險，威脅國家安全與民生基礎設施。於21日正式通過國家驗收的「十三五」國家重大科技基礎設施——空間環境地基綜合監測網（子午工程二期）實現了覆蓋廣度、技術深度和探測精度的多維度突破，將顯著提升中國空間天氣預報預警能力，標誌着中國空間環境地基監測能力躍居世界領先地位，為搶佔空間科技戰略制高點提供強大助力。值得一提的是，香港科學家首次參與這一重大工程，為空間環境研究貢獻力量。
●文：香港文匯報記者 劉凝哲 北京報道
圖：香港文匯報北京傳真
1993年，中國科學家提出子午工程構想，2005年立項，2008年開工，2012年子午工程一期正式運行至今。中國科學院國家空間科學中心副主任、子午工程中心主任李暉表示，子午一期工程是從無到有，子午二期則是從有到強。「我們走出了一條獨立自主自強的道路，自主研製出一系列標誌性的設備，以稻城圓環陣太陽射電成像望遠鏡為代表的一系列大型設備，正屹立於我們的國土之上。」李暉自豪地說。
國際首個覆蓋日地空間全圈層監測設施
據介紹，子午工程二期於2019年11月開工建設，由中國科學院國家空間科學中心牽頭，聯合8個部門的15家單位協同攻關，實現從太陽表面爆發、行星際傳播到地球空間響應的全鏈條追蹤監測。子午工程二期建成了一批大型監測設備，其技術指標達到國際先進水平。在中國本土、地球南北極區實現對近地空間（地磁、電離層、中高層大氣）的協同網絡化監測，從而助力日地空間環境整體變化機理、空間物理基本物理過程等前沿科學研究，並為中國空間天氣預報和預警服務提供關鍵的自主數據輸入，是國際首個覆蓋日地空間全圈層（太陽風—磁層—電離層—中高層大氣）的綜合性空間環境地基監測設施。
聯合港高校開展研究 冀服務灣區經濟建設
值得一提的是，在兩地科學家的共同努力下，子午工程二期的空間天氣監測儀器首次在香港理工大學落地。據了解，這台空間天氣監測儀器名為「電離層高頻多普勒監測儀（IHFDM）」可用於研究電離層的擾動和不規則體、電離層對太陽耀斑的響應、磁暴和颱風引起的電離層擾動等。
「香港的科學家非常感興趣，科研團隊也很有優勢，」子午工程二期總工程師徐寄遙告訴香港文匯報記者，這次子午工程二期落地香港是合作的開始，期待包括香港科學家在內全國團隊都能在子午工程的平台上合作研究。李暉表示，已聯合香港高校相關的團隊，開展大灣區附近電磁環境擾動機理的研究，希望利用子午工程自主的監測數據來服務大灣區經濟建設。
據香港文匯報記者了解，子午工程進行的空間環境地基監測，正為人類的太空活動保駕護航。中國科學院國家空間科學中心太陽活動與空間天氣重點實驗室副主任羅冰顯在接受香港文匯報採訪時表示，子午工程的空間天氣預報，服務於載人航天工程、探月工程等多個重大航天工程，目前每天也會向空間站提供預報服務，如果有太陽爆發事件時，還會加密觀測。
廣泛推動國際合作 護航人類太空活動
此外，子午工程為開展空間天氣預報廣泛國際合作提供自主監測數據支撐，國家空間天氣監測預警中心利用子午工程自主監測數據，順利完成多輪國際民航組織（ICAO）空間天氣國際值班任務。按照ICAO要求，國際民航組織全球空間天氣中心（中國）（CRC-CHN）作為當值中心，負責監測全球範圍內影響航空運行的空間天氣事件，製作和發布航空空間天氣產品，並提供空間天氣情報諮詢服務。依託子午工程監測數據製作的空間天氣產品，有效地應用在ICAO服務中，包括空間天氣日報產品和《ICAO空間天氣諮詢報》，在國際航空空間天氣全球服務背景下，彰顯中國空間天氣監測以及預報預警的國家能力。
2024年1月，國際空間環境服務組織中國區域警報中心落戶北京懷柔科學城。子午工程是中國區域警報中心業務開展的重要數據基礎。中國區域警報中心持續向國際空間環境服務組織提供和交換每日空間天氣指數和事件預報產品，開展空間天氣預報技術交流和全球協調合作，將為全球共同應對空間天氣災害，構建人類命運共同體持續作出中國貢獻。
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