2025年12月26日

与地球上的天气变化类似,太阳的爆发会导致日地空间环境“风云变幻”,等离子体、磁场、辐射、电离层和中高层大气等空间环境会相应变化,这便是空间天气。随着人类活动逐渐走入广袤太空,空间天气已成为与人类活动息息相关的“第四环境”。
2025年3月21日,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)通过国家验收,标志着我国建成覆盖日地空间全圈层的综合性空间环境地基监测设施,将显著提升我国空间天气预报预警能力。
空间环境地基综合监测网项目以“子午”命名,是因为空间天气事件的扰动大多是从极区高纬向中低纬沿南北方向传播,即子午线方向。子午工程二期于2019年11月开工建设,经过5年多的建设,实现了覆盖“太阳风-磁层-电离层-中高层大气”的全圈层综合性空间环境地基监测,让“空间天气预报”更精准。一期工程最重要的意义是实现“从无到有”,用常规设备搭建了我国首个空间环境地基监测框架,首次实现中国上空空间环境的系统观测。二期的建成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提供中国方案。目前,子午工程一期和二期已融合运行。
推动我国空间监测迈向新高度,“千眼天珠”圆环阵太阳射电成像望远镜是全球最大的综合孔径射电望远镜;国际首台全季节观测阵列式大口径激光雷达,信号灵敏度达国际同类设备的100至200倍;我国首台行星际闪烁监测望远镜,太阳风三维结构反演能力处于国际先进水平……工程中建成的一批大型监测设备,技术指标均达到国际先进水平。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,充分展现了其对空间天气事件的快速、高精度、全局监测能力。
下一步,工程将朝两个方向发力:一是走向全球,推动实施国际子午圈大科学计划;二是星地联合,大力发展天基探测,形成“天上卫星+地面网络”的联合监测体系,让空间天气预报更精准。2025年6月,我国科学家以子午工程为基础,率先提出并主导实施了国际子午圈大科学计划。其目标是建立陆地最完整的东经120°至西经60°子午圈监测链,实现对日地空间环境全纬度、全天候、日不落的立体观测,破解太阳风暴、地球磁场变化等全球性挑战难题。