CSRH選址地質(zhì)勘探與無(wú)線電環(huán)境監(jiān)測(cè)*

陳志軍，顏毅華，王 威

(中國(guó)科學(xué)院太陽(yáng)活動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (國(guó)家天文臺(tái))，北京 100012)

天線陣觀測(cè)臺(tái)址的選擇在中國(guó)頻譜日像儀( Chinese Spectral Radioheliograph, CSRH)項(xiàng)目中占據(jù)著重要的地位。在2005年第1屆中國(guó)厘米—分米波頻譜日像儀會(huì)議確定臺(tái)址為內(nèi)蒙古正鑲白旗陶林寶力格之后，在近一年多的時(shí)間里，又做了大量的相關(guān)工作，前往正鑲白旗的應(yīng)選站址進(jìn)行了多次的考察測(cè)試，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境等多方面進(jìn)行了進(jìn)一步的調(diào)研。

在前期的報(bào)告中提到，對(duì)前期的選址工作，分別在北京密云的國(guó)家天文臺(tái)密云觀測(cè)站、新疆南山站、新疆奎先大板、河北省張北縣、察北管理區(qū)、內(nèi)蒙古貢寶拉格以及內(nèi)蒙古正鑲白旗等地進(jìn)行了選址的考察及當(dāng)?shù)仉姶怒h(huán)境的干擾測(cè)試。確定內(nèi)蒙古正鑲白旗為應(yīng)選的天文臺(tái)觀測(cè)站址后，在完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的工作同時(shí)，分不同的季節(jié)對(duì)內(nèi)蒙古正鑲白旗的應(yīng)選站址進(jìn)行無(wú)線電環(huán)境干擾的測(cè)試和地理環(huán)境的考察，對(duì)當(dāng)?shù)氐乃?、氣象、電力、通訊等進(jìn)行了調(diào)研。

1 干擾測(cè)試

2006年4月、8月、10月、11月期間多次前往正鑲白旗的應(yīng)選站址，進(jìn)行無(wú)線電環(huán)境的測(cè)試對(duì)比工作。同時(shí)還邀請(qǐng)了西安電子科技學(xué)院的張福順教授一起前往正鑲白旗的應(yīng)選站址進(jìn)行無(wú)線電信號(hào)干擾測(cè)試[1-2]。從長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)分析看，其主要接收的信號(hào)是來(lái)自移動(dòng)的手機(jī)信號(hào)，圖1為在0.4～2 GHz的頻率范圍內(nèi)測(cè)到的信號(hào)曲線圖。

2 正鑲白旗近年的氣象資料

表1為內(nèi)蒙古正鑲白旗近幾年的氣象資料統(tǒng)計(jì)，年大風(fēng)日統(tǒng)計(jì)一般表示風(fēng)力在大于8級(jí)時(shí)的數(shù)字統(tǒng)計(jì)。由表1的氣象資料分析得出，正鑲白旗候選站址平均氣溫較低，平均風(fēng)速不大，年大風(fēng)日較多，年降水量較少。綜合氣象條件滿足中國(guó)頻譜日像儀選址的要求。

3 地質(zhì)勘探

2006年10月與正鑲白旗政府的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)項(xiàng)目有關(guān)征地的事宜舉行了會(huì)議，與當(dāng)?shù)氐陌l(fā)改委、國(guó)土資源局、草原監(jiān)理、電力公司、通訊、氣象局等有關(guān)部門進(jìn)行了交流，為下一步的工作開(kāi)展奠定了一定的基礎(chǔ)，并由正鑲白旗人民政府辦公室轉(zhuǎn)發(fā)了“關(guān)于國(guó)家天文臺(tái)太陽(yáng)射電頻譜日像儀觀測(cè)站項(xiàng)目建設(shè)事宜的會(huì)談紀(jì)要”。此次會(huì)議主要針對(duì)項(xiàng)目的征地問(wèn)題進(jìn)行了探討，制定了地址勘測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 0.1～2 GHz頻率范圍所測(cè)信號(hào)曲線

Fig.1 Monitored environmental signal-power graph (100MHz-2GHz) at Zhengxiangbaiqi

表1 正鑲白旗氣象資料

2006年11月26日至29日邀請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所的聶躍平博士等技術(shù)人員，一行前往內(nèi)蒙古正鑲白旗的應(yīng)選站址進(jìn)行實(shí)地的地質(zhì)勘探。

勘測(cè)內(nèi)容包括：地形測(cè)量(面積4 km2)；工程地址測(cè)繪(面積4 km2：巖石、巖石承載力、地址災(zāi)害、地下水等)；礦產(chǎn)資源調(diào)查(面積10 km2)；土地利用調(diào)查(面積10 km2)。軟件包括臺(tái)址、天線虛擬現(xiàn)實(shí)三維工程演示、圖紙、報(bào)告等。完成天線陣列中心點(diǎn)定位，觀測(cè)區(qū)和工作生活區(qū)的定位測(cè)量等。

勘測(cè)結(jié)果顯示：評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件簡(jiǎn)單，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的重要性和地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜程度綜合分析，確定該項(xiàng)目評(píng)估級(jí)別為三級(jí)。評(píng)價(jià)區(qū)屬波狀高原中剝蝕堆積型丘間洼地地貌，地形平緩，地表牧草較為繁茂。綜合評(píng)估認(rèn)為，評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，作為中國(guó)厘米分米波段頻譜日像儀項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地是適宜的。

4 考 察

2005年11月前來(lái)參加第3屆中法太陽(yáng)物理會(huì)的國(guó)際著名太陽(yáng)射電物理學(xué)家、巴黎天文臺(tái)研究員Monique Pick博士、Alain Kerdraon博士和南茜天文臺(tái)高級(jí)工程師Philippe Picard博士，專程前往內(nèi)蒙古正鑲白旗，踏勘了太陽(yáng)射電頻譜日像儀候選臺(tái)址(圖2、圖3)。Pick博士等人稱贊，這是一處優(yōu)秀的太陽(yáng)射電觀測(cè)臺(tái)址，如果能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線電寧?kù)o的長(zhǎng)期保護(hù)，與國(guó)家天文臺(tái)打算建設(shè)的屬于當(dāng)今世界第二代日像儀的太陽(yáng)射電頻譜日像儀構(gòu)成完善的匹配，可以獲得更多的前所未有的太陽(yáng)活動(dòng)最新信息，為中國(guó)乃至世界范圍內(nèi)的太陽(yáng)物理研究做出獨(dú)特的貢獻(xiàn)。Pick博士等人還表示，愿意開(kāi)展在研制過(guò)程中的大力合作，樂(lè)于將他們?cè)诮ㄔO(shè)和運(yùn)行第一代日像儀南茜日像儀中獲得的經(jīng)驗(yàn)提供給中國(guó)同行，并期待中國(guó)天文學(xué)家的日像儀設(shè)計(jì)與制造能早日?qǐng)A滿完成。

圖2 正鑲白旗應(yīng)選站址天線陣占地規(guī)劃示意圖

Fig.2 Layout of CSRH attena array at the Zhengxiangbaiqi site

圖3 天線分布圖

Fig.3 CSRH antenna distribution

2006年8月國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)天文處的董國(guó)軒處長(zhǎng)也前往正鑲白旗的應(yīng)選站址進(jìn)行了考察，同時(shí)與正鑲白旗政府的有關(guān)人員進(jìn)行了交談，對(duì)中國(guó)頻譜日像儀項(xiàng)目表示關(guān)注。

除上述工作外， 中國(guó)頻譜日像儀項(xiàng)目研制小組人員還積極與有關(guān)方面的單位、科研人員進(jìn)行技術(shù)交流探討，每周針對(duì)中國(guó)頻譜日像儀項(xiàng)目的工作進(jìn)行討論，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的指標(biāo)進(jìn)行不斷的改進(jìn)提高，通過(guò)交流隊(duì)伍素質(zhì)得到了提高和鍛煉。

致謝：感謝在CSRH項(xiàng)目的前期工作中，給予我們大力支持的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，以及正鑲白旗當(dāng)?shù)卣?；感謝西安電子工程學(xué)院的張福順教授和中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所的聶躍平研究員，在電磁環(huán)境測(cè)試及站址勘探工作中給予的大力支持。

[1] 陳志軍, 顏毅華, 劉玉英, 等. 關(guān)于中國(guó)厘米—分米波頻譜日像儀(CSRH)選址與無(wú)線電環(huán)境監(jiān)測(cè)[J]. 天文學(xué)研究與技術(shù)——國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)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, 陳志軍, 劉玉英, 等. CSRH電磁干擾分析[J]. 天文學(xué)研究與技術(shù)——國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)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.