沿東經(jīng)１２０度子午線，北起漠河，經(jīng)北京、武漢，南至海南并延伸到南極中山站；沿北緯３０度緯度線，東起上海，經(jīng)武漢、成都，西至拉薩，１５個(gè)監(jiān)測(cè)臺(tái)站組成了一個(gè)以鏈為主、鏈網(wǎng)結(jié)合的地基空間環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)……這就是我國(guó)空間科學(xué)領(lǐng)域第一個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目“子午工程”。
子午工程為增強(qiáng)我國(guó)空間科技創(chuàng)新能力、保障空間活動(dòng)安全作出了重要貢獻(xiàn)，也為我國(guó)在國(guó)際空間科學(xué)界贏得了話語(yǔ)權(quán)。
基于國(guó)家戰(zhàn)略需求向“世界第一”發(fā)起挑戰(zhàn)
隨著我國(guó)航天和空間技術(shù)的發(fā)展，對(duì)自主空間環(huán)境保障提出了迫切需求。長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏相應(yīng)的儀器設(shè)備，中國(guó)科學(xué)家在空間科學(xué)研究中只能使用國(guó)外“二手”數(shù)據(jù)。
�。保梗梗衬辏覈�(guó)著名空間物理學(xué)家魏奉思等專家和國(guó)內(nèi)多家單位共同提出了建設(shè)子午工程的設(shè)想。“這樣的一條子午鏈將對(duì)我國(guó)空間天氣基礎(chǔ)研究及預(yù)報(bào)的發(fā)展起到舉足輕重的作用。”魏奉思院士說(shuō)。
這項(xiàng)工程是世界上第一條、也是唯一一條空間環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)子午鏈，涉及的問(wèn)題方方面面，經(jīng)過(guò)十多年堅(jiān)持不懈的籌劃和申請(qǐng)，２００５年８月項(xiàng)目獲得批復(fù)，２００８年１月正式開(kāi)工建設(shè)。
子午工程為中國(guó)空間科學(xué)搭起了一座長(zhǎng)約３０００公里，高達(dá)幾百公里的“長(zhǎng)城”。它可以幫助科學(xué)家把地球表面、中高層大氣、電離層、磁層，乃至十幾個(gè)地球半徑以外的行星際空間環(huán)境一次性“盡收眼底”。
“子午工程將為我國(guó)開(kāi)展空間活動(dòng)提供完整、連續(xù)、可靠、多學(xué)科、多空間層次的空間環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這對(duì)提升我國(guó)空間環(huán)境的基礎(chǔ)研究能力、保障空間活動(dòng)安全都十分重要。”中科院國(guó)家空間科學(xué)中心主任、工程總經(jīng)理吳季說(shuō)。
中國(guó)空間科學(xué)家還以子午工程為基礎(chǔ)，積極推動(dòng)國(guó)際空間天氣子午圈計(jì)劃。正如美國(guó)國(guó)家大氣研究中心主任基林教授所說(shuō)，“將來(lái)空間天氣領(lǐng)域的進(jìn)展將更加依賴于全世界科學(xué)家們的集體努力，中國(guó)的子午工程的貢獻(xiàn)將是無(wú)法估價(jià)的”。
一條管理與技術(shù)變革的“創(chuàng)新鏈”
子午工程因其最廣闊的地域跨度，最多類型的觀測(cè)設(shè)備，最復(fù)雜的技術(shù)要求等，在世界空間科學(xué)領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。這樣一個(gè)跨單位、跨學(xué)科、跨地域監(jiān)測(cè)的大科學(xué)項(xiàng)目，在中國(guó)大科學(xué)裝置的建設(shè)史上也是首例。
由中科院、教育部、工業(yè)和信息化部、中國(guó)地震局、國(guó)家海洋局、中國(guó)氣象局等１２家單位參與的建設(shè)團(tuán)隊(duì)僅用了４年時(shí)間，就建成了空間環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)與通信系統(tǒng)、研究與預(yù)報(bào)系統(tǒng)三大系統(tǒng)。
工程建設(shè)內(nèi)容還包括１５個(gè)野外臺(tái)站、４０個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)、９５臺(tái)／套觀測(cè)設(shè)備、子午工程數(shù)據(jù)中心和８?jìng)�(gè)節(jié)點(diǎn)站、科學(xué)運(yùn)行中心、專用高性能計(jì)算平臺(tái)、民用預(yù)報(bào)服務(wù)平臺(tái)以及氣象和探空火箭海南發(fā)射基地……
然而成果的取得并非一蹴而就。１２家單位的調(diào)度與管理錯(cuò)綜復(fù)雜；９５臺(tái)儀器設(shè)備分成２３大門類，大到外罩直徑近５０米的非相干散射雷達(dá)，小至體積超不過(guò)一個(gè)普通的家用路由器；１５個(gè)野外臺(tái)站，有的要在已有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，有的則必須從墾荒開(kāi)始……
為了工程順利按期完成，建設(shè)團(tuán)隊(duì)編寫了《子午工程實(shí)施及管理計(jì)劃》。這份專門針對(duì)大科學(xué)工程編寫的計(jì)劃書逾３萬(wàn)字，使整個(gè)工程有了統(tǒng)一的“語(yǔ)言”。建設(shè)團(tuán)隊(duì)還靈活運(yùn)用管理、技術(shù)兩條線，通過(guò)健全的規(guī)章制度和創(chuàng)新的管理形式，把各參研單位的積極性凝聚在了一起。
“在科研團(tuán)隊(duì)的努力下，工程部分自研設(shè)備的性能位居國(guó)際先進(jìn)行列，工程地基觀測(cè)的綜合性達(dá)到了全球領(lǐng)先水平。”吳季說(shuō)。