CSRH选址地质勘探与无线电环境监测*
2013-12-16陈志军颜毅华
陈志军,颜毅华,王 威
(中国科学院太阳活动重点实验室 (国家天文台),北京 100012)
天线阵观测台址的选择在中国频谱日像仪( Chinese Spectral Radioheliograph, CSRH)项目中占据着重要的地位。在2005年第1届中国厘米—分米波频谱日像仪会议确定台址为内蒙古正镶白旗陶林宝力格之后,在近一年多的时间里,又做了大量的相关工作,前往正镶白旗的应选站址进行了多次的考察测试,对当地环境等多方面进行了进一步的调研。
在前期的报告中提到,对前期的选址工作,分别在北京密云的国家天文台密云观测站、新疆南山站、新疆奎先大板、河北省张北县、察北管理区、内蒙古贡宝拉格以及内蒙古正镶白旗等地进行了选址的考察及当地电磁环境的干扰测试。确定内蒙古正镶白旗为应选的天文台观测站址后,在完成各项实验的工作同时,分不同的季节对内蒙古正镶白旗的应选站址进行无线电环境干扰的测试和地理环境的考察,对当地的水文、气象、电力、通讯等进行了调研。
1 干扰测试
2006年4月、8月、10月、11月期间多次前往正镶白旗的应选站址,进行无线电环境的测试对比工作。同时还邀请了西安电子科技学院的张福顺教授一起前往正镶白旗的应选站址进行无线电信号干扰测试[1-2]。从长时间的监测分析看,其主要接收的信号是来自移动的手机信号,图1为在0.4~2 GHz的频率范围内测到的信号曲线图。
2 正镶白旗近年的气象资料
表1为内蒙古正镶白旗近几年的气象资料统计,年大风日统计一般表示风力在大于8级时的数字统计。由表1的气象资料分析得出,正镶白旗候选站址平均气温较低,平均风速不大,年大风日较多,年降水量较少。综合气象条件满足中国频谱日像仪选址的要求。
3 地质勘探
2006年10月与正镶白旗政府的有关领导对项目有关征地的事宜举行了会议,与当地的发改委、国土资源局、草原监理、电力公司、通讯、气象局等有关部门进行了交流,为下一步的工作开展奠定了一定的基础,并由正镶白旗人民政府办公室转发了“关于国家天文台太阳射电频谱日像仪观测站项目建设事宜的会谈纪要”。此次会议主要针对项目的征地问题进行了探讨,制定了地址勘测的标准。
图1 0.1~2 GHz频率范围所测信号曲线
Fig.1 Monitored environmental signal-power graph (100MHz-2GHz) at Zhengxiangbaiqi
表1 正镶白旗气象资料
2006年11月26日至29日邀请了中国科学院遥感应用研究所的聂跃平博士等技术人员,一行前往内蒙古正镶白旗的应选站址进行实地的地质勘探。
勘测内容包括:地形测量(面积4 km2);工程地址测绘(面积4 km2:岩石、岩石承载力、地址灾害、地下水等);矿产资源调查(面积10 km2);土地利用调查(面积10 km2)。软件包括台址、天线虚拟现实三维工程演示、图纸、报告等。完成天线阵列中心点定位,观测区和工作生活区的定位测量等。
勘测结果显示:评估区地质环境条件简单,根据建设项目的重要性和地质环境的复杂程度综合分析,确定该项目评估级别为三级。评价区属波状高原中剥蚀堆积型丘间洼地地貌,地形平缓,地表牧草较为繁茂。综合评估认为,评估区地质灾害不发育,作为中国厘米分米波段频谱日像仪项目建设场地是适宜的。
4 考 察
2005年11月前来参加第3届中法太阳物理会的国际著名太阳射电物理学家、巴黎天文台研究员Monique Pick博士、Alain Kerdraon博士和南茜天文台高级工程师Philippe Picard博士,专程前往内蒙古正镶白旗,踏勘了太阳射电频谱日像仪候选台址(图2、图3)。Pick博士等人称赞,这是一处优秀的太阳射电观测台址,如果能够实现无线电宁静的长期保护,与国家天文台打算建设的属于当今世界第二代日像仪的太阳射电频谱日像仪构成完善的匹配,可以获得更多的前所未有的太阳活动最新信息,为中国乃至世界范围内的太阳物理研究做出独特的贡献。Pick博士等人还表示,愿意开展在研制过程中的大力合作,乐于将他们在建设和运行第一代日像仪南茜日像仪中获得的经验提供给中国同行,并期待中国天文学家的日像仪设计与制造能早日圆满完成。
图2 正镶白旗应选站址天线阵占地规划示意图
Fig.2 Layout of CSRH attena array at the Zhengxiangbaiqi site
图3 天线分布图
Fig.3 CSRH antenna distribution
2006年8月国家自然科学基金委员会天文处的董国轩处长也前往正镶白旗的应选站址进行了考察,同时与正镶白旗政府的有关人员进行了交谈,对中国频谱日像仪项目表示关注。
除上述工作外, 中国频谱日像仪项目研制小组人员还积极与有关方面的单位、科研人员进行技术交流探讨,每周针对中国频谱日像仪项目的工作进行讨论,对关键技术、设备的指标进行不断的改进提高,通过交流队伍素质得到了提高和锻炼。
致谢:感谢在CSRH项目的前期工作中,给予我们大力支持的各级领导,以及正镶白旗当地政府;感谢西安电子工程学院的张福顺教授和中国科学院遥感应用研究所的聂跃平研究员,在电磁环境测试及站址勘探工作中给予的大力支持。
[1] 陈志军, 颜毅华, 刘玉英, 等. 关于中国厘米—分米波频谱日像仪(CSRH)选址与无线电环境监测[J]. 天文学研究与技术——国家天文台台刊, 2006, 3(2): 168-175.
Chen Zhijun, Yan Yihua, Liu Yuying, et al. Site survey and RFI test for CSRH[J]. Astronomical Research and Technology——Publications of National astronomical Observatories of China, 2006, 3(2): 168-175.
[2] 王威, 陈志军, 刘玉英, 等. CSRH电磁干扰分析[J]. 天文学研究与技术——国家天文台台刊, 2006, 3(2): 176-182.
Wang Wei, Chen Zhijun, Liu Yuying, et al. Electromagnetic interference analysis for CSRH[J]. Astronomical Research and Technology——Publications of National astronomical Observatories of China, 2006, 3(2): 176-182.