科创中国行｜明安图：子午工程，观天巨网

一代人有一代人的长征路，一代人有一代人的赤水河。

三十余载的坚守传承，正是“子午人”的长征路。上世纪90年代，魏奉思等科学家提出“空间环境地基综合监测网”这一科学构想。彼时，24小时监测太阳爆发活动，必须依靠大量太阳监测卫星。那个时候，我国航天技术薄弱，谈何容易。

中国科学家们创造性地想到了采用地面监测手段看太空。“卫星平替”的畅想由此而来。“子午工程”中的“子午”二字源自子午线，即地球经线。地球的磁力线大致与经线平行，空间环境扰动正是沿磁力线从极区向中低纬传播的。科学家们沿着“子午线”布局台站，巧妙利用地球自转，给地球空间环境做CT。

图为子午工程利用地基监测日地空间环境。（采访对象提供）

说是“卫星平替”，可这仅是起点。抱负远大的中国科学家们，一步一个脚印，从子午工程一期到二期，逐步实现关键技术与设备国产替代，依托国际子午圈大科学计划（IMCP），向全球输出空间天气监测的“中国方案”。

换道超车，自主研发“观天巨网”。矢志创新、攻坚克难、协同聚力、开放共享——这既是中国科学家们走过的路，也是“子午精神”的鲜活注解。

有金刚钻，才有话语权

位于草原深处的明安图野外科学观测研究站是子午工程二期的关键站点。

从一期到二期，子午工程不仅新增16个台站，从链到网，形成“井”字形布局，也实现自主研发技术的创新突破，奠定了中国在全球空间天气监测领域的重要地位。

图为中国科学院国家空间科学中心子午工程中心主任范全林。（王鹏摄）

“有金刚钻、有绝活儿，才有话语权。”在中国科学院国家空间科学中心子午工程中心主任范全林看来，监测空间天气中，中国科学家们不仅紧跟自然科学发展的重大前沿趋势，也看到了人类经济社会发展的重大需求。

“正如我们离不开天气预报，宇航员也离不开空间天气预报。”范全林解释，我国有大量科学卫星、应用卫星在太空运行，还有不少宇航员在空间站作业。一旦太阳风暴来袭，宇航员要提前规避，尽可能减少高能粒子对身体健康产生的负面影响。各类卫星也要切换至安全模式。

依托“子午工程”，中国科研团队能实现空间环境的24小时地面监测（太阳观测仅在白天），分析数据、提前预警，确保航天器、宇航员更安全高效地在太空中运行、作业。

空间天气看似遥远，实则也影响着日常生活的方方面面。科学界有个形象比喻——“太阳一打喷嚏，地球就感冒”。以1989年3月超级太阳风暴为例，地磁暴发生后不到90秒，加拿大魁北克省电网全面瘫痪，600万户民居陷入黑暗。

视线拉回中国，随着南北磁场发生两极反转、空间天气扰动日益频繁，中低纬度国家受太阳风暴的影响几率变大。“一旦地球磁场发生变化，产生感应电流，可能影响高精尖的设备工程。”范全林解释，尤其针对超长距离输电网、高铁线路等重要基础设施，首先要从底层逻辑掌握空间天气变化的机制、规律，才能在工程设计和安全运行时做好预案。

追星测风，成果闪烁

与单体式大科学装置不同，“子午工程”还有一项了不起的成就——迄今已建成运行的国内唯一、世界最大的网络式国家重大科技基础设施。

31个台站遍布全国，近800名科研人员分属不同单位。实现“全链条、不间断”立体监测，离不开核心大脑——子午工程综合信息与运控中心。