漫话子午工程（4）
胡经国
（续前）
2010-2025年
2010年1月27日，子午工程项目办公室组织测试专家组在广州宇宙线观象台对子午工程空间环境监测系统无线电监测分系统——广州宇宙线望远镜进行了现场测试。
2010年2月4日，子午工程项目办公室主持召开了子午工程研究与预报系统的科学运行分系统和研究建模分系统测试和验收评审会。两个分系统测试和验收的通过，标志着子午工程研究与预报系统的科学运行分系统和研究建模分系统的建设目标已经顺利实现，将进入工程的试运行阶段。
2010年2月5日，子午工程经理部在北京主持召开了子午工程研究与预报系统八个标准规范的评审会。子午工程研究与预报系统的标准规范包括：《子午工程数据共享和管理办法》、《子午工程空间探测实施规范》、《空间天气应用模式规范》和《空间天气预报服务规范》等八个规范，其内容涉及子午工程运行管理、空间天气模式产品和空间天气预报服务等三大类，由中国气象局国家空间天气监测预警中心和中科院空间中心等三个单位共同完成。子午工程研究与预报系统标准规范的建设，对于开展中国“空间天气学”领域标准化工作，建立空间天气学领域基础性的标准和规范，包括术语、方法和安全性要求等的编制、修订工作，空间天气学名词的规范化译名等具有重要意义。
2010年初，子午工程专用高性能计算平台——“12万亿次刀片式超级计算机”通过空间中心组织的测试与验收。子午工程专用高性能计算平台是子午工程研究与预报系统的核心硬件设备，为子午工程的运行计划的制定、子午工程物理与应用预报模式的大规模计算以及空间环境数据的三维可视化提供支撑。
2010年3月22日，子午工程数据与通信系统测试大纲通过专家评审。这标志着子午工程数据与通信系统的建设工作已经进入全面的系统测试阶段。
2010年3月26日，子午工程数据与通信系统节点站通过专家验收评审，参加本次评审的有北京节点站、海南节点站、中国科技大学节点站、地球物理所节点站、地质与地球物理所节点站和二十二研究所节点站。这6个节点站验收评审的通过，是数据与通信系统建设的一个里程碑的进展，标志着子午工程数据与通信系统开始进入子午工程的试运行阶段。
2010年3月28日，子午工程“全天空气辉成像仪”和“激光雷达”通过专家组验收。其验收通过，实现了北京（北方地区）、合肥（中部地区）和海南（南方地区）为代表的中国中低纬地区子午工程主动和被动光学监测设备的联合探测。其观测资料将成为空间环境灾害性事件预报的重要基础，为认识中高层大气的光化学、动力过程，研究热层、电离层和中层大气的耦合过程以及探索日—地系统的耦合机制等提供良好的观测基础。
2010年6月3日，子午工程首枚气象火箭在海南探空火箭发射场成功发射升空，并且首次采用GPS技术获得了中国低纬度地区20至60公里高度的高精度临近空间大气温度、压力和风场的探测参数。
2010年7月20日至8月12日，空间中心VHF雷达项目组与广州高科中实通信技术有限公司、石家庄新元电子技术有限公司和北京理工大学等外协单位团结协作，在空间中心海南台站顺利完成子午工程重点项目之一——“甚高频（VHF）相干散射雷达”的安装及第一阶段调试工作。甚高频相干散射雷达是子午工程的重点监测设备，也是子午工程无线电监测分系统无线电雷达链的主要组成部分。该设备由中科院遥感技术重点实验室承建，是中国自主研制的第一部专用于电离层不规则体探测的雷达设备，采用了国际先进的“相控扫描技术”，基于分布式波形发生、分布式信号处理平台，具备先进的实时内定标能力，功能先进、控制灵活、易于功能扩展和规模扩展等独特优势。
2010年9月16日，子午工程探空火箭整箭测试试验队按计划圆满完成了在西安的整箭测试工作，为探空火箭有效载荷飞行件产品的研制提供了重要的依据。
2010年11月8日，子午工程数据与通信系统通过专家预验收评审。验收专家认为，子午工程数据与通信系统全面地完成了数据通信分系统、数据库分系统、数据服务分系统和节点站的项目工程建设任务，实现了系统的预期建设目标。其中，系统数据处理效率、系统可扩展性能力显著优于设计指标，是国内首个建成的以数据驱动、自动运行、状态可视、支持管理为典型特征的大型空间天气数据信息基础设施。该系统至2010年正常运行，并且已开始向用户提供观测数据服务。这表明该系统已经具备全面运行的能力与条件，一致同意通过系统预验收。
2010年12月3日，研究与预报系统测试大纲通过评审，标志着子午工程研究与预报系统的建设工作已经进入全面的系统级测试阶段，为子午工程系统联试奠定了基础。
2011年5月7日7时，子午工程首枚探空火箭在中国科学院海南探空部发射场成功发射。这一试验的成功将为中国自主监测空间环境、保障空间活动安全发挥重要作用。
2011年7月20日，子午工程研究与预报系统通过项目建设经理部预验收。
2022年11月13日，空间环境地基综合监测网（子午工程二期）“圆环阵太阳射电成像望远镜”项目设备主体完工，标志着当前全球规模最大的太阳射电成像望远镜已初步成型，进入联调联试阶段。
2023年9月27日，国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”（子午工程二期）标志性设备之一——“圆环阵太阳射电成像望远镜”顺利通过工艺测试。
下图为子午工程二期大型监测设备之“圆环阵太阳射电成像望远镜”（图源：网络）。
2023年12月，由16个观测台站、58个观测点组成的子午工程二期初步建成，将与此前建成的子午工程一期一起，建成世界最大空间环境地基监测网。
2024年5月10日，国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”（子午工程二期0重大设备之一，中国首台专门用于行星际闪烁观测的射电望远镜——“行星际闪烁监测望远镜”(又称为IPS望远镜）当天顺利通过工艺测试。
下图为子午工程二期大型监测设备之“行星际闪烁监测望远镜”（图源：网络）。
2025年3月21日，子午工程二期通过国家验收，与子午工程一期组成了世界最大的“空间环境地基综合监测网”。这是中国建成的国际首个覆盖日—地空间全圈层（太阳风—磁层—电离层—中高层大气）的综合性空间环境地基监测设施，标志着中国空间环境地基监测能力跃居世界领先地位。
2、国际空间天气子午圈计划
地面上的观测现象都会与空间环境的变化有关，通过地球的磁力线把地球上的观测、空间发生的现象联系在一起。沿着地球子午圈布置台站，可以监测空间环境的全球变化。通过国际合作，中国的子午监测系统可向北延伸至俄罗斯，向南经过东南亚的有关国家、澳大利亚等，并且和西半球60°附近的子午链构成第一个、也是一个环绕地球一周的空间环境监测子午圈，实施“国际空间天气子午圈计划”——这是由中国科学家率先创意、真正以我为主建设的国际科技合作，对于大幅度提升中国在日—地关系这一重要基础科学领域的国际地位，实现重点跨越、引领未来空间天气研究具有重要战略意义，将使中国成为世界空间天气领域的先进国家。中国将以子午工程为基础，牵领“国际空间天气子午圈计划”。
十一、子午工程重大意义
子午工程的建成将使中国在空间环境的地基监测方面快速步入有重要国际影响的先进国家之列，在亚洲发挥主导（或中枢）作用几十年。中国卫星的故障40%都与空间环境有关；若故障率下降10%，则效益将十分巨大；其带给通信、导航、资源、气象、地震、减灾、防灾、GPS应用、电力、生态和人类健康以及国家安全等领域的长期累积效益，更是难以计算的。
在子午工程完成以后，对于充分发挥中国地域优势，获取气球和卫星都无力探测的低电离层、热层区域的环境数据，了解中国上空空间天气变化规律并且进行预报，都具有极其重要的科学意义和应用价值。
子午工程遵循“边建设、边运行、边产出”的原则，已经为神舟八号、神舟九号和天宫一号等国家重大航天发射任务，提供了空间环境预报、警报和现报。子午工程的建成，将大幅提高中国空间天气预报能力和服务水平，有力支撑中国空间科学取得重大原创性成果，为提升中国空间活动能力、保障空间活动安全做出重要贡献。
在子午工程的基础上，中国还推动了以我为主的重大国际科技合作——国际空间天气子午圈计划。该计划将中国的子午链向北延伸至俄罗斯，向南延伸到澳大利亚，并且将分布于西经60度附近的地面观测台站纳入联网观测，形成了一个能绕地球一周的地基空间环境子午圈。该计划已经得到了圈上绝大部分国家的响应。
子午工程二期项目由中国科学院国家空间科学中心牵头，联合全国16家单位参加建设，建成运行后将大幅提高中国对空间环境的认知能力、自主创新能力和保障服务能力，将为加快抢占空间科技制高点、建设航天强国发挥重要作用，并且推动科技创新为新质生产力发展注入强大动能。
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