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以重大科學(xué)工程帶動(dòng)學(xué)科發(fā)展，我國(guó)積極布局空間科學(xué)研究
（作者未知） 2010/6/22
10月初，當(dāng)越來越多的人被有關(guān)“神舟”六號(hào)的新聞吊起胃口的時(shí)候，中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心主任吳季稍微松了口氣，由他的研究中心牽頭負(fù)責(zé)的“子午工程”得到了國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)的同意批復(fù)，預(yù)計(jì)明年正式啟動(dòng)。
這項(xiàng)耗資兩億元的空間環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃，將帶來中國(guó)空間科學(xué)研究的一個(gè)新高潮，中國(guó)科學(xué)家探索太空的舞臺(tái)也隨之越來越寬廣。
10年“長(zhǎng)跑”
“子午工程”全稱為“東半球空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)子午鏈”。1995年，中國(guó)科學(xué)院、信息產(chǎn)業(yè)部、教育部、中國(guó)地震局、國(guó)家海洋局5家單位聯(lián)合向國(guó)家建議，為了解空間環(huán)境災(zāi)害性天氣變化規(guī)律及中國(guó)上空環(huán)境的區(qū)域性特征，更好地保證我國(guó)在空間運(yùn)行的衛(wèi)星和受電離層影響的各類通信導(dǎo)航設(shè)施的安全，開展“子午工程”建設(shè)對(duì)地球附近的空間環(huán)境進(jìn)行全面系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。經(jīng)國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組討論，“子午工程”被確定為我國(guó)“九五”第二批國(guó)家4項(xiàng)重大科學(xué)工程之一。
在吳季的辦公室，他用手在桌上的地球儀上指示著說：“子午線就是地球的經(jīng)線，子午工程是要沿東經(jīng)120度經(jīng)線，利用在不同緯度已有的一系列觀測(cè)站， 通過配備各種雷達(dá)、激光觀測(cè)儀以及探空火箭等科學(xué)裝置，對(duì)地面上空20到30公里以上的近地空間范圍內(nèi)的地球磁場(chǎng)變化以及中高層大氣和電離層的環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)充分發(fā)揮東起上海，經(jīng)武漢、成都，西至拉薩的沿北緯30度臺(tái)鏈的作用�！�
“‘子午工程’是中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立提出的一項(xiàng)重大空間環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃”，吳季進(jìn)一步解釋道，沿著這條子午線來觀察有很多優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榈孛嫠^測(cè)到的空間環(huán)境沿著緯度有很多不同的現(xiàn)象，沿著緯度來研究空間環(huán)境，就可以發(fā)現(xiàn)很多新的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)很多新的現(xiàn)象。通過這些現(xiàn)象，再反演到更高的空間，對(duì)空間的環(huán)境做出判斷和預(yù)報(bào)。他說：“這樣布局觀測(cè)臺(tái)站，可以利用盡可能少的設(shè)備觀測(cè)到更加全面的近地空間的情況�！�
這樣一項(xiàng)中國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的科學(xué)計(jì)劃，從提出到啟動(dòng)經(jīng)歷了10年時(shí)間。對(duì)此，吳季解釋說：“大家對(duì)于‘子午工程’的認(rèn)識(shí)在科學(xué)上是一致的，但對(duì)這樣一項(xiàng)有多個(gè)部委和研究單位參加的網(wǎng)絡(luò)型科學(xué)工程，在任務(wù)管理和運(yùn)行模式上，反復(fù)討論了多次，期間也出現(xiàn)過一些變化和波折。”
經(jīng)過大量的協(xié)調(diào)工作，“子午工程”終得啟動(dòng)，參與單位也由共同建議時(shí)的5家增加到7家。最終國(guó)家發(fā)改委確定由中科院來牽頭， 項(xiàng)目指揮部依托在吳季所在的中科院空間中心。他說：“我們有一定的抓航天工程的經(jīng)驗(yàn)，可以把這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到地面大科學(xué)工程中來�！弊鳛閲�(guó)內(nèi)唯一一個(gè)以空間科學(xué)研究為核心目標(biāo)的研究機(jī)構(gòu)，空間中心承擔(dān)了中國(guó)載人航天工程和多項(xiàng)航天計(jì)劃的空間天氣保障和服務(wù)的任務(wù)。
工程時(shí)間表
經(jīng)歷了10年“長(zhǎng)跑”，“子午工程”的科學(xué)家們終于站到了起跑線后，“演出”開始了。
據(jù)吳季介紹，“子午工程”的第一步，是在中國(guó)境內(nèi)，從北到南，利用在東經(jīng)120度經(jīng)線附近的漠河、哈爾濱、北京、新鄉(xiāng)、武漢、廣州等14個(gè)觀測(cè)站，對(duì)近地空間環(huán)境展開監(jiān)測(cè)。同時(shí)在南極中山站也將建立綜合觀測(cè)站，對(duì)這條經(jīng)線南端的近地空間環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這一步工作計(jì)劃在2009年完成。
臺(tái)站改造是要立即展開的。吳季介紹說：“現(xiàn)有的臺(tái)站建成后由于長(zhǎng)期得不到更新，設(shè)備老化陳舊，有些設(shè)備還在使記錄紙，沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化�！苯窈螅�(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，盡可能實(shí)時(shí)地把數(shù)據(jù)傳到北京的中心。他預(yù)測(cè)說：“經(jīng)過這次改造，我國(guó)地基的觀測(cè)能力會(huì)得到很大提高。”
改造完成后的另一個(gè)好處就是，數(shù)據(jù)集中程度高。“原來地磁數(shù)據(jù)集中在地震部門，電離層數(shù)據(jù)集中在信息產(chǎn)業(yè)部和中科院，還有一些大氣觀測(cè)設(shè)備集中在大學(xué)。經(jīng)過子午工程后，這些數(shù)據(jù)就統(tǒng)一了，大家可以共享數(shù)據(jù)”，吳季說�，F(xiàn)代科學(xué)研究越來越需要綜合性的數(shù)據(jù)來分析，空間天氣的變化是一個(gè)整體性的行為，必須通過整體研究才能做出比較全面的分析判斷和預(yù)報(bào)。
第二步與第一步同時(shí)展開，將通過國(guó)際合作，與東經(jīng)120度經(jīng)線沿線的俄羅斯、澳大利亞等國(guó)的觀測(cè)站合作，初步建成一個(gè)完整的東半球的觀測(cè)體系。這樣，地球每自轉(zhuǎn)一周，就可以對(duì)地球空間各個(gè)方向，包括向陽面和背陽面的空間環(huán)境完成一次比較全面的觀測(cè)。
東經(jīng)120度的觀測(cè)鏈建成后，科學(xué)家希望通過推動(dòng)“國(guó)際子午圈計(jì)劃”， 和西經(jīng)60度附近的子午鏈構(gòu)成環(huán)繞地球一周的、完整的空間環(huán)境地面綜合監(jiān)測(cè)子午圈。
“要想在地面上建臺(tái)站的話，只有沿東經(jīng)120度和西經(jīng)60度可以形成一個(gè)圈， 其他地方為大西洋、太平洋、印度洋所占據(jù)”，吳季說：“我們已經(jīng)開始跟國(guó)際上的臺(tái)站聯(lián)絡(luò)，子午圈的建成可形成地面連續(xù)觀測(cè)的機(jī)制，會(huì)對(duì)空間衛(wèi)星的觀測(cè)形成一個(gè)非常好的補(bǔ)充，前景樂觀。我們主動(dòng)來協(xié)調(diào)，我相信位于西經(jīng)60度附近的臺(tái)站會(huì)一個(gè)個(gè)地參加進(jìn)來�！�
空間科學(xué)并不“空”<（未完，下一頁）
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