作者：廖洋 隗海燕 來源：中國科學報

　　研制的35-40GHz觀測系統(tǒng)實物圖   課題組提供

　　近日，山東大學空間科學研究院空間電磁探測技術(shù)實驗室（LEAD），在該校攀登計劃創(chuàng)新團隊、基金委重大項目課題和面上等項目支持下，研制成功國際首臺套工作在35-40GHz的毫米波太陽射電頻譜觀測系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)是根據(jù)山東大學攀登計劃創(chuàng)新團隊首席科學家陳耀教授提出的科學目標和研制規(guī)劃，由空間科學研究院空間電磁探測技術(shù)實驗室主任、機電與信息工程學院副教授嚴發(fā)寶帶領(lǐng)實驗室成員自2017年底開始攻克多項關(guān)鍵技術(shù)難題而完成。相應(yīng)主要學術(shù)論文以《毫米波寬帶太陽射電頻譜儀》為題在《天體物理學雜志增刊》在線發(fā)表。據(jù)悉，該文為美國天文學會（AAS）旗下系列期刊上發(fā)表的為數(shù)很少的太陽射電觀測儀器技術(shù)類科研論文。

　　太陽耀斑爆發(fā)是災(zāi)害性空間天氣的主要源頭，所產(chǎn)生的高能量粒子與強電磁輻射可直接威脅人類空間設(shè)施與深空探測等太空活動安全，還會增加導航誤差、導致中斷通信等。通過自主研制太陽微波輻射探測儀器可獲得一手科學數(shù)據(jù)，可開展耀斑爆發(fā)機理和粒子加速機制等方面的科學研究，還可助力空間災(zāi)害預警預報，為太空活動安全提供保障。

　　傳統(tǒng)太陽射電儀器專注于18GHz以下，在18GHz以上僅有少數(shù)頻點的探測裝備，而對于耀斑物理的研究還需要在更高頻段部署觀測儀器，以獲得輻射頻譜的完整測量。為填補毫米波頻段觀測數(shù)據(jù)空白，團隊于2017年底開始提議和研制35-40GHz頻域的地基太陽射電頻譜觀測系統(tǒng)。

　　該儀器實現(xiàn)了35-40GHz范圍內(nèi)5GHz帶寬的掃描觀測，系統(tǒng)噪聲系數(shù)~300K，系統(tǒng)線性度＞0.9999，時間分辨率為5ms~1.3s（~134ms, 默認），頻率分辨率為153kHz。該儀器樣機目前已常規(guī)運行兩年有余，積累了大量觀測數(shù)據(jù)，并有望在即將到來的第25周太陽活動峰年觀測到更多耀斑爆發(fā)數(shù)據(jù)。在儀器研制過程中，團隊突破了毫米波高精度探測、GHz采樣數(shù)據(jù)并行實時處理、寬帶信號的平坦度處理等系列關(guān)鍵技術(shù)，先后在中國科學、RAA、PASJ等國內(nèi)外期刊發(fā)表多篇學術(shù)論文，基于儀器實現(xiàn)方法等授權(quán)國家發(fā)明專利4項，并獲得了國家自然科學基金委重大項目課題、面上項目以及學校攀登計劃創(chuàng)新團隊的支持。

　　論文相關(guān)信息：https://doi.org/10.3847/1538-4365/ac4257

　　來源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/2/473507.shtm