地表最强千万公里深空探测雷达！——北京理工大学专家揭秘“中国复眼”

“天高地迥，觉宇宙之无穷。”面对未知的浩瀚宇宙，初唐四杰之一的王勃发出这样的感慨。古往今来，无数科学家都为这深邃又迷人的星空失魂，对宇宙探索的热情更是从未减退。

随着人类不断地想要缩短和这神秘宇宙的距离，一窥其隐藏在虚无中的真面目，一件件精巧的天文仪器诞生了。从西汉时期落下闳的“浑天仪”，到清代八件大型铜铸天文仪器，到2011年动工兴建的“中国天眼”，再到如今一经问世就举世瞩目的“中国复眼”，一个个止不住的疑问是否萦绕在你的脑海中。

穿过层层叠叠的梯田，远处的山峰祥云缭绕，气势恢宏。重庆科技融媒体中心记者带着一系列疑团，沿着蜿蜒的盘山公路，来到了重庆市云阳县龙角镇“中国复眼”第二期——大规模分布孔径深空探测雷达项目开工活动现场。

▲项目开工活动现场

“中国复眼”二期落地云阳中洲岛

云阳，因处于古云安盐场之南和五峰山南麓，古时山南为阳，故而得名。提到“中国复眼”二期项目落地在云阳的原因，北京理工大学雷达技术研究所所长曾涛教授说道：“选址有十几个指标，云阳是综合考量后选出的地方。中洲岛很有特点，比如岛上风小，对我们这种分布孔径雷达有利，可以降低我们的研制风险，再比如这里常年温差小，非常便于后期雷达调试。”

▲重庆市云阳县龙角镇中洲岛

多部雷达单元协同观测形似昆虫复眼

“中国复眼”是北京理工大学重庆创新中心在重庆建设的深空探测雷达。用许多台大功率高灵敏度的雷达组成“天线阵列”，利用分布式技术达到巨型雷达的效果，就像昆虫的复眼一样，由此形象命名。

▲“中国复眼”类似于昆虫的复眼。图片来源：云阳县经济信息委

可探测千万公里外的小行星

“一期只能对月观测，用于验证技术可行性，可实现月球三维成像，帮助科学家熟悉雷达观测天体的数据，积累建设和使用经验，再反过来为后续的项目设计打基础。”曾涛说道，“二期预计2025年建成，观测距离可达到约几千公里，能真正观测到小行星，并能执行很多的科学和工程任务，实现业务化运行。”

百部量级下探测距离将达到1.5亿公里

整个项目分三期进行，着眼于近地小行星的“上限”。提到三期的计划，曾涛说道：“从技术层面说，我们希望三期的探测距离能有数量级的提升，探测对象从二期的近地小行星能够扩展到主带小行星、金星和火星等类地行星，以及木星卫星等。三期的雷达单元数量预计上百部，探测距离将达到上亿公里。”

▲北京理工大学雷达技术研究所所长曾涛教授

SAR主动式观测系统

“中国复眼”全称叫作“超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施”。这个超长的名字中，最核心的部分其实是”孔径雷达”。孔径雷达全称合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar，简称SAR) ，是一种主动式的观测系统，在观测过程中，主动发射电磁波信号，并接收经天体反射的回波。

北京理工大学雷达技术研究所副所长丁泽刚教授告诉记者，“雷达的探测距离，主要取决于雷达发射功率和天线口径。‘中国复眼’就是多个雷达单元协同探测，可以等效成一部可以远距离探测的超级雷达。”

“项目的核心，就是要把几十部甚至上百部雷达单元高效协同起来，每部雷达单元发射的电磁波信号要保持高度同步，使发射的电磁波信号能量倍增，从而实现远距离探测。”丁泽刚说道，“通过主动发射电磁波，并接收经天体反射的回波,再对回波进行分析，实现对小行星大小和形貌等测量。”

▲“中国复眼”中洲岛雷达部署效果图。图片来源：北京理工大学

为防御近地小行星撞击提供重要支撑

近年来，我国航天事业发展迅猛，不仅成功地完成了探月工程“绕、落、回”三步走的战略，甚至还成功发射了火星车，对火星表面进行探索。

为了航天事业的更进一步，“中国复眼”应运而生。其二期建成后，将是世界上综合性能最强的深空探测雷达，为行星形成等世界前沿科学研究和我国近地小行星撞击防御任务提供重要支撑；“中国复眼”三期将进一步提升我国深空探测雷达探测能力，可为地球宜居性和行星形成等世界前沿科学研究提供重要支持。

记者从市科技局了解到，“中国复眼”项目已纳入重庆市“十四五”重大项目。下一步，将发挥好北京理工大学的科研优势、人才优势，在科技创新、人才培养、产业发展、数字经济等方面推动形成新的合作项目，不断延伸产业链创新链，助力重庆打造具有全国影响力的科技创新基地。

编辑：赵瀚宇

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