作者:雍黎 来源:科技日报 发布时间:2022/7/8 18:59:51
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中国“复眼”重庆开建 构建世界上探测距离最远的雷达

 

科技日报记者 雍黎

小行星是否会撞击地球?现在有了对它们的监测装置——“中国复眼”。

在重庆将构建世界上探测距离最远的雷达,可实现上亿公里外的小行星和类地行星观察,拓展人类深空观察的边界,全面满足我国近地小行星撞击防御、地月态势感知等国家重大需求,同时满足我国行星科学研究前沿科技创新需求。

7月8日,北京理工大学重庆创新中心与云阳县人民政府签署全面战略合作协议,共同建设“超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施项目”。

世界探测距离最远的雷达 观测范围达1.5亿公里

据了解,“超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施”(以下简称“分布式雷达”)项目由北京理工大学牵头,北京理工大学重庆创新中心、中国科学院国家天文台、清华大学、北京大学等单位共同参与建设,拟研制世界探测距离最远的雷达,高分辨率观测1.5亿公里范围内小行星。

“目前我们对太空的研究在不断深入,在对小行星、地月系统等方面的研究需要一个大型雷达。”中国工程院院士、北京理工大学校长龙腾表示,该项目的建设将填补国内该项能力空白,满足近地小行星防御、空间态势感知等国家需求,并用于地球宜居性、行星形成等前沿领域研究。

龙腾解释,小行星围绕着太阳运行,是一个岩石遍布、没有空气的世界,但是由于体积太小不能被称为行星。在现代科学研究中,恐龙灭绝、地球诞生等很多地球之谜都和小行星有关,对于小行星的研究也一直在进行。同时,小行星近年来经常“造访”地球,小行星防御也是各国关注的问题,了解小行星并做好防御准备需要研发大型雷达。

同时,在地月空间探索方面,我国的天问二号要选址合适的小行星落地,这些在人类未来探索的新疆域,国家重大战略支撑上,都需要一个大型雷达对小行星和地月空间之间的区域进行观测。

多天线构成 可接发信号 别名“中国复眼”

这是一个什么样的雷达?

“FAST叫‘中国天眼’,我们给它取了一个形象的名字叫‘中国复眼’。”龙腾院士说,人的眼睛是一个眼睛看目标,昆虫的眼睛是由很多小眼睛构成的复眼,而它由很多小天线构成一个大雷达,就像昆虫的复眼。

据了解,分布式雷达在构型上不是一个而是多个。天眼是一个500米的大天线,此次在重庆云阳建设的分布式雷达由20余部小天线组成,每一部天线孔径在25米~30米之间,由多个小天线合成一个大天线。

在功能上,分布式雷达也和天眼不一样,天眼是射电天文望远镜,主要接收星体发射出来的信号,它本身并不发射电磁波,而分布式雷达能自己发射电磁波探测小行星,并能接收自己发射电磁波的回波。“因为小行星本身不发射电磁波,所以用射电天文望远镜是看不到的,必须主动发射电磁波才能看到小行星。”龙腾院士解释。

项目分三期 一期预计9月运行

据了解,该项目分三期进行,第一期“分布式雷达天体成像测量仪验证试验场”,由4部16米孔径雷达组成,用于验证雷达体制和关键技术可行性,可实现月球三维成像。目前,一期项目选址重庆市渝北区龙兴镇,目前已完成所有基础设施施工,已安装2部雷达设备,正在进行伺服分系统调试,预计今年9月就启动运行。

此次签约的第二期“超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施项目”,选址落地重庆云阳,将建设20余部等效口径100米的高分辨率分布式雷达,可实现千万公里外的小行星探测和成像,完成深空雷达探测与成像的演示验证,为我国近地小行星撞击防御和行星科学研究提供重要支撑。

此次签约,北京理工大学重庆创新中心和云阳县将围绕共同建设项目、共建联合科技创新平台、共建天文小镇、开展防灾减灾应用、加强人才培养与交流等方面开展多领域、多层次、多形式的合作。

为何选址重庆?

“该项目落地重庆一方面基于重庆的地理纬度适合雷达的设置和观测,另一方面也基于和重庆在科研上的深度合作。”龙腾院士表示,未来还将在重庆选址建设第三期“超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施”,预期作用距离达到1.5亿公里,将是世界观测距离最远的雷达,能够实现内天阳系天体高精度主动观测,也将是世界首部具备三维成像和形变监测的深空雷达。

重庆市科技局相关负责人介绍,自2018年,重庆市政府与北京理工大学签署战略合作协议以来,围绕现代兵器装备、先进制造、新一代信息技术等领域组建了北京理工大学重庆创新中心,围绕微纳制造等领域组建了北京理工大学重庆微电子中心,在科技创新、人才培养等方面已经取得了一系列成果。下一步,将继续依托北理工的科教创新资源,做大做强北理工重庆创新中心和微电子中心,与重庆合作共建国家级科创平台,强化学科建设、科学研究、人才培养、成果转化、国际交流等功能,助推重庆加快建设具有全国影响力的科技创新中心。

 
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