以重大科学工程带动学科发展，我国积极布局空间科学

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1、以重大科学工程带动学科发展，我国积极布局空间科学10月初，当越来越多的人被有关“神舟”六号的新闻吊起胃口的时候，中国科学院空间科学与应用研究中心主任吴季稍微松了口气，由他的研究中心牵头负责的“子午工程”得到了国家发展和改革委员会的同意批复，预计明年正式启动。这项耗资两亿元的空间环境监测计划，将带来中国空间科学研究的一个新高潮，中国科学家探索太空的舞台也随之越来越宽广。　　　　10年“长跑”“子午工程”全称为“东半球空间环境地基综合监测子午链”。1995年，中国科学院、信息产业部、教育部、中国地震局、国家海洋局5家单位联合向国家建议，为了解空间

2、环境灾害性天气变化规律及中国上空环境的区域性特征，更好地保证我国在空间运行的卫星和受电离层影响的各类通信导航设施的安全，开展“子午工程”建设对地球附近的空间环境进行全面系统的监测。经国家科教领导小组讨论，“子午工程”被确定为我国“九五”第二批国家4项重大科学工程之一。在吴季的办公室，他用手在桌上的地球仪上指示着说：“子午线就是地球的经线，子午工程是要沿东经120度经线，利用在不同纬度已有的一系列观测站，通过配备各种雷达、激光观测仪以及探空火箭等科学装置，对地面上空20到30公里以上的近地空间范围内的地球磁场变化以及中高层大气和电离层的环境状况

3、进行监测。同时充分发挥东起上海，经武汉、成都，西至拉萨的沿北纬30度台链的作用。”“‘子午工程’是中国科学家独立提出的一项重大空间环境监测计划”，吴季进一步解释道，沿着这条子午线来观察有很多优势，因为地面所观测到的空间环境沿着纬度有很多不同的现象，沿着纬度来研究空间环境，就可以发现很多新的规律，发现很多新的现象。通过这些现象，再反演到更高的空间，对空间的环境做出判断和预报。他说：“这样布局观测台站，可以利用尽可能少的设备观测到更加全面的近地空间的情况。”这样一项中国科学家独创的科学计划，从提出到启动经历了10年时间。对此，吴季解释说：“大家对

4、于‘子午工程’的认识在科学上是一致的，但对这样一项有多个部委和研究单位参加的网络型科学工程，在任务管理和运行模式上，反复讨论了多次，期间也出现过一些变化和波折。”经过大量的协调工作，“子午工程”终得启动，参与单位也由共同建议时的5家增加到7家。最终国家发改委确定由中科院来牵头，项目指挥部依托在吴季所在的中科院空间中心。他说：“我们有一定的抓航天工程的经验，可以把这些经验应用到地面大科学工程中来。”作为国内唯一一个以空间科学研究为核心目标的研究机构，空间中心承担了中国载人航天工程和多项航天计划的空间天气保障和服务的任务。　　　　工程时间表经历了

5、10年“长跑”，“子午工程”的科学家们终于站到了起跑线后，“演出”开始了。据吴季介绍，“子午工程”的第一步，是在中国境内，从北到南，利用在东经120度经线附近的漠河、哈尔滨、北京、新乡、武汉、广州等14个观测站，对近地空间环境展开监测。同时在南极中山站也将建立综合观测站，对这条经线南端的近地空间环境进行监测。这一步工作计划在2009年完成。台站改造是要立即展开的。吴季介绍说：“现有的台站建成后由于长期得不到更新，设备老化陈旧，有些设备还在使记录纸，没有实现数字化。”今后，要建立数据传输的网络，尽可能实时地把数据传到北京的中心。他预测说：“经过

6、这次改造，我国地基的观测能力会得到很大提高。”改造完成后的另一个好处就是，数据集中程度高。“原来地磁数据集中在地震部门，电离层数据集中在信息产业部和中科院，还有一些大气观测设备集中在大学。经过子午工程后，这些数据就统一了，大家可以共享数据”，吴季说。现代科学研究越来越需要综合性的数据来分析，空间天气的变化是一个整体性的行为，必须通过整体研究才能做出比较全面的分析判断和预报。第二步与第一步同时展开，将通过国际合作，与东经120度经线沿线的俄罗斯、澳大利亚等国的观测站合作，初步建成一个完整的东半球的观测体系。这样，地球每自转一周，就可以对地球空间

7、各个方向，包括向阳面和背阳面的空间环境完成一次比较全面的观测。东经120度的观测链建成后，科学家希望通过推动“国际子午圈计划”，和西经60度附近的子午链构成环绕地球一周的、完整的空间环境地面综合监测子午圈。“要想在地面上建台站的话，只有沿东经120度和西经60度可以形成一个圈，其他地方为大西洋、太平洋、印度洋所占据”，吴季说：“我们已经开始跟国际上的台站联络，子午圈的建成可形成地面连续观测的机制，会对空间卫星的观测形成一个非常好的补充，前景乐观。我们主动来协调，我相信位于西经60度附近的台站会一个个地参加进来。”　　　　空间科学并不“空”在采

8、访过程中，吴季几次提到空间科学的研究有相当一部分工作已经进入应用，变成一个比较“实”的科学。“此次‘神六’飞船发射成功，空间环境预报起了很大的作用”，吴季介绍说。在