中国科学院院士王赤：通过国际大科学计划对太阳进行“日不落”立体观测｜院士上封面

封面新闻记者 张峥

2024-2025年太阳活动峰年，马斯克旗下太空探索技术公司超过300颗星链卫星从天而降。除了对卫星影响，太阳风暴对无线电通讯、GPS导航系统、地球的电力网络等都有可能造成破坏。那么，人类如何应对太阳剧烈活动？

日前，中国科学院国家空间科学中心主任、中国科学院院士王赤在成都接受封面新闻记者采访时表示，中国已经在沿东经100°、120°，北纬40°、30°布局了“子午工程”：31个台站、近300台仪器瞄准太阳。中国科学家率先倡议在“子午工程”的基础上，“通过国际子午圈大科学计划，联合更多国家观测台站，通过天基、地基设备联合观测，实现对日地空间环境全纬度、全天候、日不落的立体观测。”

日前，在成都举行的第二届“一带一路”科技交流大会国际大科学计划论坛上，5个国际组织、高校和研究机构与中国科学院国家空间科学中心签署合作协议，成为国际子午圈大科学计划（IMCP）合作伙伴。

图名：王赤院士作主旨报告 供图：中国科学院国家空间科学中心

马斯克星链坠落 太阳活动有“责任”

这段时间，包括美国国家航空航天局（NASA）、各个科学机构都在对马斯克星链卫星大批量坠落原因进行分析。“马斯克星链坠落跟太阳活动有关系的，”王赤告诉封面新闻记者，“太阳活动导致地球大气的密度升高，增加了卫星轨道阻力。而星链是处于低轨，受影响更大。”

地球空间是人类航天、通信、导航等高技术活动，及空间开发利用的主要区域，是与人类生存和发展息息相关的第四环境。受太阳活动影响，地球空间环境会产生突发、频繁的剧烈变化，甚至引发非传统的自然灾害，称之为空间天气。

“空间天气是全球性现象，亟待全球解决方案。”王赤介绍，空间天气影响着整个地球空间以及人类的活动与发展，是全人类面临的共同挑战，联合国及美国、欧盟等主要航天国家及地区纷纷制定并实施空间天气行动计划，以应对灾害性空间天气事件的影响。

四川“千眼天珠”是观测太阳活动的旗舰设备

今年3月，由中国科学院国家空间科学中心牵头建设的国家重大科技基础设施——子午工程二期正式通过国家验收，建成了国际上综合实力最强的空间天气地基区域监测网络，为我国上空的空间环境探测和保障提供了连续、可靠的监测数据。

布局在四川稻城的世界上最大规模综合孔径太阳射电望远镜“千眼天珠”就是“子午工程”里的重要成员。“我们国际子午圈大科学计划要解决一个端对端的一个监测。首先是对太阳活动的监测，‘千眼天珠’是旗舰型的设备，它能观测到太阳爆发，最大视场达10个太阳半径”

“‘千眼天珠’白天可以看太阳，到了晚上，我们就希望国际上的站点来接力。因为处于不同时区的他们能看见太阳。这也是我们提出‘国际子午圈计划’的一个重要原因——对太阳进行日不落的监测，我们在这些合作的站点上总有一个能看到太阳。”王赤告诉封面新闻。

图名：合作协议签署现场 供图：会议主办方

天地协同 “看太阳”

“国际子午圈大科学计划，倡议以“子午工程”为基础，构建东经120°~西经60°唯一可闭合的陆地子午圈。集合上千台地基设备，对地球空间环境进行持续的全球观测。”王赤介绍。

“子午工程”属于部署在地面的地基工程，我们还有在天上看太阳的“装备”——夸父一号。“天基和地基相互配合，天基速度快，地基可以长期连续观测。”王赤表示。

“我们会进行全球空间天气的产品发布，也进行一些预报工作。但更多的我们会瞄准一些定制的、特殊的产品，比如卫星发射、宇航员出舱的空间天气预报等等。”王赤告诉封面新闻，通过地基探测结合天基探测，深入研究地球空间环境特征和变化规律，揭示其受太阳爆发和地球活动双重驱动的机制，构建国际子午圈数据驱动的空间天气大模型和高精度预报产品。

“国际子午圈大科学计划”再添5个新成员

这次加入“国际子午圈大科学计划”的5个新成员为：国际科协日地物理协会、韩国极地研究中心、尼日利亚国家空间研究发展局、泰国先皇理工大学、乌干达慕尼大学。

据了解，国际子午圈大科学计划已与36个国际组织和国外科研机构签署了合作协议或确定了合作意向。中国科学院、教育部、中国气象局、工业和信息化部、应急管理部、自然资源部、中国电子科技集团等国内7个部门17家单位共同参与。国际子午圈大科学计划还得到了科学技术部、国家自然科学基金委员会，国家发展和改革委员会以及北京市的大力支持。

“国际子午圈大科学计划”将至少执行11年

据介绍，国际子午圈大科学计划旨在“构建日地系统全球监测链，解码空间天气过程与规律”，其科学目标是，认知地球空间系统；厘清来自太阳活动自上而下的影响，来自地球系统自下而上的影响；揭秘空间环境全球与典型区域的多要素、多时空尺度特征和变化规律，太阳爆发在日地空间的传播和演化，空间天气与全球变化以及地球自然灾害的关系。

为实现科学目标，国际子午圈大科学计划拟成立“IMCP国际组织”——整体协调和推进国际子午圈大科学计划的实施，完成“开展创新研究、组织协同监测、共享数据信息、深化合作交流”等4大任务。

王赤介绍，国际子午圈大科学计划将至少执行11年，完成一个太阳活动周期以上的日地空间环境探测和研究，构建世界科学家广泛参与和密切合作的空间天气共同体。利用多样化的观测手段和全球性布局，推进空间天气领域的重大理论创新和探测技术突破，为提升防御全球空间天气灾害的能力提供科学支撑，为认知宜居地球、和平利用外层空间提供独特方案和贡献重要力量。

图名：国际子午圈大科学计划科学目标示意图 供图：中国科学院国家空间科学中心