中國“複眼”重慶開建 構建世界上探測距離最遠的雷達
科技日報記者 雍黎
小行星是否會撞擊地球？現在有了對它們的監測裝置——“中國複眼”。
在重慶將構建世界上探測距離最遠的雷達，可實現上億公里外的小行星和類地行星觀察，拓展人類深空觀察的邊界，全面滿足我國近地小行星撞擊防禦、地月態勢感知等國家重大需求，同時滿足我國行星科學研究前沿科技創新需求。
7月8日，北京理工大學重慶創新中心與雲陽縣人民政府簽署全面戰略合作協議，共同建設“超大分佈孔徑雷達高分辨率深空域主動觀測設施項目”。
超大分佈孔徑雷達高分辨率深空域主動觀測設施項目概念圖。北京理工大學重慶創新中心供圖
世界探測距離最遠的雷達
觀測範圍達1.5億公里
據瞭解，“超大分佈孔徑雷達高分辨率深空域主動觀測設施”（以下簡稱“分佈式雷達”）項目由北京理工大學牽頭，北京理工大學重慶創新中心、中國科學院國家天文台、清華大學、北京大學等單位共同參與建設，擬研製世界探測距離最遠的雷達，高分辨率觀測1.5億公里範圍內小行星。
“目前我們對太空的研究在不斷深入，在對小行星、地月系統等方面的研究需要一個大型雷達。”中國工程院院士、北京理工大學校長龍騰表示，該項目的建設將填補國內該項能力空白，滿足近地小行星防禦、空間態勢感知等國家需求，並用於地球宜居性、行星形成等前沿領域研究。
龍騰解釋，小行星圍繞着太陽運行，是一個岩石遍佈、沒有空氣的世界，但是由於體積太小不能被稱為行星。在現代科學研究中，恐龍滅絕、地球誕生等很多地球之謎都和小行星有關，對於小行星的研究也一直在進行。同時，小行星近年來經常“造訪”地球，小行星防禦也是各國關注的問題，瞭解小行星並做好防禦準備需要研發大型雷達。
同時，在地月空間探索方面，我國的天問二號要選址合適的小行星落地，這些在人類未來探索的新疆域，國家重大戰略支撐上，都需要一個大型雷達對小行星和地月空間之間的區域進行觀測。
鳥瞰分佈式雷達天體成像測量儀驗證試驗場。北京理工大學重慶創新中心供圖
多天線構成 可接發信號
別名“中國複眼”
這是一個什麼樣的雷達？
“FAST叫‘中國天眼’，我們給它取了一個形象的名字叫‘中國複眼’。”龍騰院士説，人的眼睛是一個眼睛看目標，昆蟲的眼睛是由很多小眼睛構成的複眼，而它由很多小天線構成一個大雷達，就像昆蟲的複眼。
據瞭解，分佈式雷達在構型上不是一個而是多個。天眼是一個500米的大天線，此次在重慶雲陽建設的分佈式雷達由20餘部小天線組成，每一部天線孔徑在25米~30米之間，由多個小天線合成一個大天線。
在功能上，分佈式雷達也和天眼不一樣，天眼是射電天文望遠鏡，主要接收星體發射出來的信號，它本身並不發射電磁波，而分佈式雷達能自己發射電磁波探測小行星，並能接收自己發射電磁波的回波。“因為小行星本身不發射電磁波，所以用射電天文望遠鏡是看不到的，必須主動發射電磁波才能看到小行星。”龍騰院士解釋。
項目分三期 一期預計9月運行
據瞭解，該項目分三期進行，第一期“分佈式雷達天體成像測量儀驗證試驗場”，由4部16米孔徑雷達組成，用於驗證雷達體制和關鍵技術可行性，可實現月球三維成像。目前，一期項目選址重慶市渝北區龍興鎮，目前已完成所有基礎設施施工，已安裝2部雷達設備，正在進行伺服分系統調試，預計今年9月就啓動運行。
正在建設的分佈式雷達天體成像測量儀驗證試驗場。北京理工大學重慶創新中心供圖
此次簽約的第二期“超大分佈孔徑雷達高分辨率深空域主動觀測設施項目”，選址落地重慶雲陽，將建設20餘部等效口徑100米的高分辨率分佈式雷達，可實現千萬公里外的小行星探測和成像，完成深空雷達探測與成像的演示驗證，為我國近地小行星撞擊防禦和行星科學研究提供重要支撐。
此次簽約，北京理工大學重慶創新中心和雲陽縣將圍繞共同建設項目、共建聯合科技創新平台、共建天文小鎮、開展防災減災應用、加強人才培養與交流等方面開展多領域、多層次、多形式的合作。
北京理工大學重慶創新中心與雲陽縣人民政府簽署全面戰略合作協議簽約現場。雲陽縣委宣傳部供圖
為何選址重慶？
“該項目落地重慶一方面基於重慶的地理緯度適合雷達的設置和觀測，另一方面也基於和重慶在科研上的深度合作。”龍騰院士表示，未來還將在重慶選址建設第三期“超大分佈孔徑雷達高分辨率深空域主動觀測設施”，預期作用距離達到1.5億公里，將是世界觀測距離最遠的雷達，能夠實現內天陽系天體高精度主動觀測，也將是世界首部具備三維成像和形變監測的深空雷達。
重慶市科技局相關負責人介紹，自2018年，重慶市政府與北京理工大學簽署戰略合作協議以來，圍繞現代兵器裝備、先進製造、新一代信息技術等領域組建了北京理工大學重慶創新中心，圍繞微納製造等領域組建了北京理工大學重慶微電子中心，在科技創新、人才培養等方面已經取得了一系列成果。下一步，將繼續依託北理工的科教創新資源，做大做強北理工重慶創新中心和微電子中心，與重慶合作共建國家級科創平台，強化學科建設、科學研究、人才培養、成果轉化、國際交流等功能，助推重慶加快建設具有全國影響力的科技創新中心。