子午工程

隨着中國航天和空間技術的發展，對自主空間環境保障提出了日益迫切的需求。“子午工程”是我國“十一五”中期投資建設的一個能夠在地面持續運行的、綜合性的、跨區域的大型空間環境觀測網絡。工程綜合運用地磁(電)、無線電、光學和探空火箭等多種手段，連續監測地球表面20公里到幾百公里的中高層大氣、電離層和磁層以及十幾個地球半徑以外的行星際空間環境參數，將為增強我國空間科技的創新能力，保障空間活動安全做出貢獻。 ^[2-3] 

“子午工程”最初的構想始於1993年。1995年，中國科學院、信息產業部、教育部、中國地震局、國家海洋局聯合正式向國家提出建設子午工程的建議。項目建設領導小組組長為中國科學院副院長曹健林。

1997年6月，國家科技教育領導小組會議確定子午工程為國家重大科學工程。

2005—2007年，國家發展和改革委員會先後批覆子午工程項目建議書、可行性研究報告和初步設計，將子午工程列入國家“十一五”重大科技基礎設施項目。

2008年1月5日，子午工程正式開工建設，工程總投資1.672億元，建設期為2008年1月——2011年1月，工期3年，整體科學壽命預計超過11年。

2022年11月13日，國家重大科技基礎設施空間環境地基綜合監測網(子午工程二期)迎來重大進展——子午工程二期圓環陣太陽射電成像望遠鏡項目設備主體完工，這標誌着當前全球規模最大的太陽射電成像望遠鏡初步成型，進入聯調聯試階段。 ^[10] 

中山站，以及東起上海、經武漢、成都、西至拉薩的沿北緯30°緯度線附近現有的15個監測台站，建成一個以鏈為主、鏈網結合的，運用地磁（電）、無線電、光學和探空火箭等多種手段，連續監測地球表面20～30km以上到幾百公里的中高層大氣、電離層和磁層，以及十幾個地球半徑以外的行星際空間環境中的地磁場、電場、中高層大氣的風場、密度、温度和成分，電離層、磁層和行星際空間中的有關參數，聯合運作的大型空間環境地基監測系統。

子午工程，由中國科學院牽頭，教育部、信息產業部、中國地震局、國家海洋局、中國氣象局等共同建設，空間科學與應用研究中心為項目法人，牽頭負責具體建設工作。項目建設領導小組組長為中國科學院秘書長李志剛，吳季主任擔任項目建設工程經理部總經理兼項目建設領導小組辦公室主任，王赤副主任擔任項目建設工程經理部副總經理兼總工程師。 ^[4] 

在地球表面20公里以外的空間，尤其是在太陽和地球之間經常發生磁暴、太陽風等空間災害性事件。這些事件就像地球上的狂風暴雨一樣，不但會造成地球上的通訊中斷等問題，還會危及航行其間的航天器和航天員的安全。為了瞭解空間環境災害性天氣變化規律、我國上空環境的區域性特徵，更好地保證衞星的安全，“東半球空間環境地基綜合監測子午鏈”（簡稱子午工程）的建設列入了國家重大科學工程建設計劃。子午工程是一個大型空間環境地基綜合監測系統，將為我國建立獨立自主的空間環境監測和保障體系奠定重要基礎，對於發展我國空間科學、增強綜合國力、提高國家安全保障能力具有重要意義，並可為國際空間科學合作做出重大貢獻。

子午工程由中國科學院、教育部、信息產業部、中國地震局、國家海洋局、中國氣象局等院(部、局)所屬有關單位共同參加項目建設，中科院空間科學與應用研究中心擔任項目法人，總投資約1.7億元。 ^[1] 

子午工程二期行星際閃爍監測望遠鏡由中國自主研製，在327、654、1400兆赫茲的頻段上實現宇宙極弱瞬變射電信號的高靈敏度捕捉，其主站的天線口徑、噪聲温度、探測靈敏度均處於國際領先水平。同時，該望遠鏡系統基於東西機械掃描與南北電掃描的混合設計，採用相控陣饋源數字多波束接收技術，實現寬視場和大天區的連續覆蓋。 ^[17] 

子午工程主要監測的空間範圍是從20-30公里以上到幾百公里的中高層大氣和電離層，以及十幾個地球半徑以外的行星際空間。

主要監測參數包括：

1、地表：地磁場、電場、宇宙線強度；

2、中高層大氣：風、密度、温度、成份、氣溶膠、波動、太陽輻射等；

3、電離層：電子和離子的濃度、温度、運動、頻高圖、不均勻結構等；

4、磁層：密度；

5、行星際：太陽風等離子體速度。

子午工程涉及了非相干散射雷達技術、高頻相干雷達技術、中高層大氣激光雷達技術、行星際閃爍探測技術、全天空干涉成像技術，以及通信和數據傳輸及處理技術等多項前沿關鍵技術。

子午工程在世界上是跨度最長（跨越地球緯度範圍達130°）、功能最全、綜合性最高的子午監測鏈，為世界僅有，可進行其它國家和地區難於開展的國際最前沿課題的研究。此外，它還體現了：

全球性——形成可環繞地球一週的空間環境監測子午圈；

地域性——充分體現中國上空環境特性研究，為了解全球近地空間環境變化必不可缺；

綜合性——綜合無線電、地磁、光學、宇宙線、火箭等多種科學裝置和手段進行多學科綜合研究。

子午工程的科學目標是瞭解空間環境中的災害性空間天氣的變化規律，逐步弄清中國境內東經120°子午鏈和北緯30°緯度線上空的空間環境的區域性特徵和全球變化的關係，與中國的“雙星”計劃（主要觀測磁層）、有關應用衞星的搭載等天基空間探測系統相結合，構成分工合作、相輔相成的關係，通過各監測系統協同工作，可以全面獲取空間環境各種信息，建立相應的空間天氣因果鏈模式，發展綜合性的預報方法，為做出有重要原創性的科學成果提供監測基礎。

子午工程的工程目標是建設與國際接軌、具有世界先進水平的東經120°附近空間環境地基綜合監測子午鏈。它包括非相干散射雷達、激光雷達、全天空氣輝成像儀和探空火箭等大型先進科學裝置，以及空間物理學科的科學數據系統和研究與預報系統。在此基礎上，通過國際合作與西經60°附近的子午鏈構成環繞地球一週的、完整的空間環境地基監測子午圈，來監測地球空間環境的全球變化。

子午工程的應用目標是為我國社會各類用户提供完整、連續、可靠的多學科、多空間層次的空間環境地基綜合監測數據，以及有關的空間天氣模式、產品和成果。

積極參加國內外有關單位共同開展的空間天氣預報和服務，為減少或避免空基和地基技術系統以及人類健康遭受災害性空間天氣的損傷和破壞、為提高我國空間天氣預報能力和服務水平做出重要貢獻。 ^[5] 

子午工程系統由地磁（電）分系統、無線電分系統、光學分系統和探空火箭綜合監測分系統構成，用於監測中國境內東經120°子午鏈和北緯30°緯度線上空的空間環境。

子午工程的第一步，是在中國境內，從北到南，利用在東經120度經線附近的漠河、哈爾濱、北京、新鄉、武漢、廣州等15個觀測站，對近地空間環境展開監測。同時將在南極中山站建立綜合觀測站，對這條經線南端的近地空間環境進行監測。計劃在2009年完成。

第二步是通過國際合作，與東經120度經線沿線的俄羅斯、澳大利亞等國的觀測站合作，初步建成一個完整的東半球的觀測體系。地球每自轉一週，就可以對地球空間各個方向，包括向陽面和背陽面的空間環境完成一次比較全面的觀測。東經120度的觀測鏈建成後，科學家希望通過推動“國際子午圈計劃”，與西經60度附近的子午鏈構成環繞地球一週的、完整的空間環境地面綜合監測子午圈。

子子午工程計劃在3年時間內完成建設，將建成空間環境監測、數據與通信、研究與預報三大系統:

1、空間環境監測系統

系統由地磁(電)分系統、無線電分系統、光學分系統和探空火箭（右圖1）綜合監測分系統構成，用於監測我國境內東經120°子午鏈和北緯30°緯度線上空的空間環境。

2、數據與通信系統

系統由通信網絡分系統和數據庫分系統構成。系統以大型專用數據庫為核心，以面向科學數據和事務管理的計算機系統為主體設施，利用公用或相關業務部門的專用通信網絡作為信息主通道，配以連接子午工程台站到主幹網的子午工程專用的子網，是一個面向用户的、可實現國際數據交換的科學支撐平台。

3、研究與預報系統

系統由科學運行分系統、研究建模分系統和預報服務分系統構成。科學運行分系統包括科學運行辦公室、國際合作辦公室、多功能演示廳、學術活動廳；研究建模分系統包括研究與建模虛擬平台（研究平台、建模平台）和專用高性能計算平台；預報服務分系統包括民用預報服務平台等。 ^[7] 

1997年6月，國務院科教領導小組確立子午工程為國家第二批重大科學工程。

2003年1月25日，“國際空間天氣子午圈計劃”籌備與推進會議在海南舉辦，國內外知名科學家和有關研究人員近四十人蔘加了會議，共商推進“國際空間子午圈計劃”，並就“計劃”的內容與預期目標、國際合作方案及合作方式等有關內容進行了研究與討論。與會代表認為，由中國科學家建議的“國際空間天氣子午圈計劃”是以中國為主牽頭組織實施的重大國際合作計劃，它的建立與實施將為人類的空間天氣事業做出巨大的貢獻，建議儘快呈報中國科學院、國家科技部等有關部門，申請將其列入國家國際科技合作重點項目計劃之中。與會代表到空間中心海南儋縣電離層觀測站進行了實地考察。

2005年8月25日，國家發改委批覆了中科院報送的《東半球空間環境地基綜合監測子午鏈（子午工程）項目建議書》，同意建設子午工程，並將該項目列入國家重大科學工程建設計劃。

2005年9月11日，由中科院武漢物理與數學所等單位研製成功的用於探測太陽劇烈活動與空間災害天氣的“雙波長高空探測激光雷達”通過了專家驗收。該項專利技術被選定為子午工程高空探測激光雷達台站的共同方案。

2005年11月18日，子午工程項目建設領導小組召開第一次會議。國家發改委、財政部、科技部、中科院、教育部、信息產業部、中國地震局、國家海洋局、中國氣象局等單位的領導參加了會議。會議聽取了子午工程項目進展報告，審議了可研報告投資預算草案，提出了改進意見。各單位負責人表示積極配合牽頭負責單位做好項目建設工作。

2005年12月21日，中科院主持召開了子午工程可行性研究報告專家評審會。科學技術部國家遙感中心、中國國際工程諮詢公司、中國地震局、中國氣象局、中國科學技術大學、中國地質大學、北京航天航空大學、中國航天科技集團公司第五研究院和中國科學院高技術局、資環局、綜合計劃局和基本建設局等部委的領導和專家出席了會議。與會代表聽取了工程經理部所作的《東半球空間環境地基綜合監測子午鏈項目可行性研究報告》。經質詢和討論，評審組認為該項目的可行性研究報告已經達到規定的深度和要求，同意通過評審，建議儘快報批後實施。

2006年5月15-16日，子午工程總工程師王赤對四川省成都市西北郊郫縣的地磁台進行了實地考察，與副總經理吳健一起考察了重慶市沙坪壩區的電波觀測站，並就子午工程空間環境監測系統的建設方案與當地有關主管部門的領導和台站工作人員進行了交流和溝通。

2006年5月26日，子午工程中科學E-science支撐系統需求分析調研會議在空間中心召開，會議討論了建立子午工程的院屬台站（海南等）到北京的網絡傳輸系統；建設北京專業數據庫，並作為子午工程的科學院數據節點；利用中俄生態系統網絡作為子午工程北延俄羅斯的數據傳輸通道，實現北京到伊爾庫斯克的國際數據交換，推動國際子午圈計劃的實施。該支撐系統的實施，將會強化科學院作為子午工程牽頭部委的骨幹和引領作用，實質性地推動以我國為主的國際空間天氣子午圈的大型國際合作的開展。

2006年7月，中國國際工程諮詢公司（簡稱中諮公司）完成了對子午工程《可行性研究報告》的評估，重點對子午工程在我國空間環境綜合監測體系中的定位、科學目標以及建設方案的可行性和合理性提出了評估意見。評估認為，《可研報告》提出的子午工程建設目標與系統構成方案總體合理，空間環境監測系統是子午工程的“軀幹”，數據與通信系統、研究與預報系統分別是子午工程的“心臟”和“大腦”，三大系統的有效集成可以實現科學、工程和應用目標。子午工程的建設方案重點突出，建議部分項目作適當優化調整。

2007年4月12日，子午工程項目建設領導小組在北京舉行了第二次工作會議。國家發改委、教育部、信息產業部、中國地震局、國家海洋局、中國氣象局等子午工程項目建設領導小組成員單位的代表與會。會議聽取了子午工程建設工作進展、項目初步設計和概算編制情況的彙報，對經理部在項目建議書、可研報告、初步設計工作過程中形成的精誠合作、相互支持、積極配合的協調與協作精神予以了高度評價。中科院秘書長李志剛在總結中指出，作為多部委共建、共有、共享的國家重大科技基礎設施項目，子午工程的前期工作表明它已成為一個各部委單位間精誠合作的範例。

2006年10月10-12日，國際空間天氣子午圈重大科技合作計劃研討會在京舉行。參加會議的除中國外，包括子午圈上最大的美國、俄羅斯，東亞的日本、韓國、馬來西亞、加拿大、蒙古。與會代表就“國際空間天氣子午圈計劃將實施多邊行動”達成共識。多邊行動包括：延展中國空間天氣子午圈計劃，涵蓋現有全部位於東經120°和西經60°的子午鏈，使空間環境的子午線觀測能取得事半功倍甚至最大的科學產出；在與會各國現有的地磁子午鏈之間建立最緊密的合作，建議在西伯利亞、東南亞等區域新建若干台站，以彌補全球子午鏈的部分缺口；支持各個電離層、磁層和行星際觀測台站間實施密切的協作；在歐洲非相干散射雷達網的框架內建立非相干散射雷達鏈。國際空間天氣子午圈建成後將實現以下目標：協調全球空間天氣聯測及共同研究；向全世界科學界提供可使用的觀測數據；支持基於空間天氣科學攻關和觀測所需的密切協作；推動空間科學和技術的公眾教育和科學普及。

2007年6月26日，國家發改委國家投資項目評審中心在京召開了子午工程初步設計方案評估會。會議聽取了工程工作彙報、子午工程初步設計方案報告，經討論後與會專家對子午工程設計初步方案給予了肯定。

2008年1月5日，子午工程開工儀式在北京隆重舉行，全國人大常委會副委員長、中科院院長路甬祥發來賀信，向參加工程建設的各部門表示衷心感謝。國家發改委、中科院、教育部、中國地震局、國家海洋局、中國氣象局、信息產業部等子午工程共建單位的領導出席開工儀式並先後致辭。子午工程項目建設領導小組組長、中國科學院黨組成員、秘書長李志剛主持儀式。12家共建單位共同簽署了《子午工程數據共享協議》。國家發展和改革委員會副主任張曉強和中科院院領導、院黨組成員陰和俊共同為子午工程開工剪綵。

2008年5月13日，子午工程探空火箭綜合監測分系統施工設計報告、項目實施及管理計劃評審會在京召開。參加評審會的有航天科技集團一院、四院，國防科技大學，北京航空航天大學，中科院空間中心的專家和代表，空間中心主任、子午工程總經理吳季擔任專家組組長。評審組聽取了中科院空間中心子午工程探空火箭綜合監測分系統的施工設計報告和項目實施及管理計劃，經過討論一致認為施工設計報告內容與初步設計一致，設計指標明確，主要接口關係明晰，具有工程可實施性；項目實施及管理計劃合理可行，人員落實，建設進度計劃符合總體進度計劃要求。子午工程總工程師王赤在充分肯定子午工程探空火箭綜合監測分系統工作成績的基礎上，希望該系統按計劃進度、接口要求，加強總體協調、子系統間協作，做好技術風險控制，提高系統可靠性，確保子午工程探空火箭綜合監測分系統建設順利實施，並以子午工程建設為契機，為探空火箭的長遠發展打下良好的基礎。

2009年5月31日，子午工程經理部在北京組織召開了子午工程監測數據匯交要求評審會，會上來自子午工程科技委的專家、用户以及12家共建單位就該要求中監測設備的數據內容、格式、級別、數據文件存儲時間分割等展開充分討論。專家組充分肯定了子午工程監測數據匯交要求的重要性，一致認為《子午工程監測數據匯交要求》基本滿足子午工程初步設計要求，可作為子午工程數據交付規範、子午工程數據交換協議和子午工程數據接口文件的編寫依據，建議根據專家意見進一步完善該文件，為做好子午工程數據的規範管理打下堅實的基礎。

2009年11月4日，子午工程探空火箭綜合監測分系統探空運載火箭和氣象運載火箭兩個總體方案的評審會在京舉行，空間中心副總工程師朱光武研究員擔任評審專家組組長。來自空間中心、太原衞星發射中心，航天科技集團公司一院、四院和航天科工集團公司二院的有關專家參加了評審會。專家組聽取了航天科技集團公司四院所作的《子午工程探空火箭綜合監測分系統探空運載火箭總體方案設計報告》和《子午工程探空火箭綜合監測分系統氣象運載火箭總體方案設計報告》，並就報告內容進行了質疑和討論。 專家組認為，子午工程探空火箭綜合監測分系統探空、氣象運載火箭總體方案合理可行，功能、性能技術指標滿足任務書要求，同意通過評審。專家們對子午工程探空火箭分系統的建設也提出了許多積極的建議。運載火箭總體方案評審的通過，標誌着子午工程探空火箭綜合監測分系統的探空火箭和氣象火箭可以轉入下一階段的研製工作。

2009年12月25日，子午工程項目辦組織測試專家組對子午工程空間環境監測設備——北京宇宙線超中子堆記錄儀進行了現場測試。

2009年12月，中科院空間中心組織專家對子午工程的空間環境激光雷達監測系統（北京延慶觀測站）進行了驗收前測試，成功獲取了米散射、瑞利散射和鈉熒光三通道後向散射回波信號，測試結果滿足大科學工程給定的設計指標，標誌着該系統成功完成研製及台站建設任務，可以進入試運行階段。

2010年1月27日，子午工程項目辦公室組織測試專家組在廣州宇宙線觀象台對子午工程空間環境監測系統無線電監測分系統——廣州宇宙線望遠鏡進行了現場測試。

2010年2月4日，子午工程項目辦公室主持召開了子午工程研究與預報系統的科學運行分系統和研究建模分系統測試和驗收評審會。兩個分系統測試和驗收的通過，標誌着子午工程研究與預報系統的科學運行分系統和研究建模分系統的建設目標已經順利實現，將進入工程的試運行階段。

2010年2月5日，子午工程經理部在北京主持召開了子午工程研究與預報系統八個標準規範的評審會。子午工程研究與預報系統的標準規範包括《子午工程數據共享和管理辦法》、《子午工程空間探測實施規範》、《空間天氣應用模式規範》和《空間天氣預報服務規範》等八個規範，內容涉及子午工程運行管理、空間天氣模式產品和空間天氣預報服務等三大類，由中國氣象局國家空間天氣監測預警中心和中科院空間中心等三個單位共同完成。 子午工程研究與預報系統標準規範的建設，對於開展我國空間天氣學領域標準化工作，建立空間天氣學領域基礎性的標準和規範，包括術語、方法和安全性要求等的編制、修訂工作，空間天氣學名詞的規範化譯名等具有重要意義。

2010年初，子午工程專用高性能計算平台—12萬億次刀片式超級計算機通過空間中心組織的測試與驗收（右圖2）。子午工程專用高性能計算平台是子午工程研究與預報系統的核心硬件設備，為子午工程的運行計劃的制定、子午工程物理與應用預報模式的大規模計算以及空間環境數據的三維可視化提供支撐。

2010年3月22日，子午工程數據與通信系統測試大綱通過專家評審。標誌着子午工程數據與通信系統的建設工作已經進入全面的系統測試階段。

2010年3月26日，子午工程數據與通信系統節點站通過專家驗收評審，參加本次評審的有北京節點站、海南節點站、中國科技大學節點站、地球物理所節點站、地質與地球物理所節點站和二十二研究所節點站。6個節點站驗收評審的通過，是數據與通信系統建設的一個里程碑的進展，標誌着子午工程數據與通信系統開始進入子午工程的試運行階段。

2010年3月28日，子午工程全天空氣輝成像儀和激光雷達通過專家組驗收。其驗收通過，實現了北京（北方地區）、合肥（中部地區）和海南（南方地區）為代表的我國中低緯地區子午工程主動和被動光學監測設備的聯合探測，其觀測資料將成為空間環境災害性事件預報的重要基礎，為認識中高層大氣的光化學、動力過程，研究熱層、電離層和中層大氣的耦合過程以及探索日地系統的耦合機制等提供良好的觀測基礎。

2010年6月3日，子午工程首枚氣象火箭在海南探空火箭發射場成功發射，並首次採用GPS技術獲得了我國低緯度地區20至60公里高度的高精度臨近空間大氣温度、壓力和風場的探測參數。

2010年7月20日至8月12日，空間中心VHF雷達項目組與廣州高科中實通信技術有限公司、石家莊新元電子技術有限公司和北京理工大學等外協單位團結協作，在空間中心海南台站順利完成子午工程重點項目之一——甚高頻（VHF）相干散射雷達的安裝及第一階段調試工作。甚高頻相干散射雷達是子午工程的重點監測設備，也是子午工程無線電監測分系統無線電雷達鏈的主要組成部分。該設備由中科院遙感技術重點實驗室承建，是我國自主研製的第一部專用於電離層不規則體探測的雷達設備，採用了國際先進的相控掃描技術，基於分佈式波形發生、分佈式信號處理平台、具備先進的實時內定標能力、功能先進、控制靈活、易於功能擴展和規模擴展等獨特優勢。

2010年9月16日，子午工程探空火箭整箭測試試驗隊按計劃圓滿完成了在西安的整箭測試工作，為探空火箭有效載荷飛行件產品的研製提供了重要依據。

2010年11月8日，子午工程數據與通信系統通過專家預驗收評審。驗收專家認為，子午工程數據與通信系統全面完成了數據通信分系統、數據庫分系統、數據服務分系統和節點站的項目工程建設任務，實現了系統預期建設目標。其中系統數據處理效率、系統可擴展性能力顯著優於設計指標，是國內首個建成的以數據驅動、自動運行、狀態可視、支持管理為典型特徵的大型空間天氣數據信息基礎設施。該系統至2010年正常運行，並已開始向用户提供觀測數據服務，這表明系統已經具備全面運行的能力與條件，一致同意通過系統預驗收。

2010年12月3日，研究與預報系統測試大綱通過評審，標誌着子午工程研究與預報系統的建設工作已經進入全面的系統級測試階段，為子午工程系統聯試奠定了基礎。

2011年5月7日7時，子午工程首枚探空火箭在中國科學院海南探空部發射場成功發射。這一試驗的成功將為中國自主監測空間環境、保障空間活動安全發揮重要作用。

2011年7月20日，子午工程研究與預報系統通過項目建設經理部預驗收。 ^{[2-3]  [6]} 

2022年11月13日，空間環境地基綜合監測網（子午工程二期）圓環陣太陽射電成像望遠鏡項目設備主體完工，標誌着當前全球規模最大的太陽射電成像望遠鏡已初步成型，進入聯調聯試階段 ^[11]  。

2023年9月27日，國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”（子午工程二期）標誌性設備之一圓環陣太陽射電成像望遠鏡順利通過工藝測試。 ^[13] 

2023年12月，由16個觀測台站、58個觀測點組成的子午工程二期初步建成，將與此前建成的子午工程一期一起，建成世界最大空間環境地基監測網。 ^[15-16] 

2024年5月10日國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”(子午工程二期)重大設備之一，中國首台專門用於行星際閃爍觀測的射電望遠鏡——行星際閃爍監測望遠鏡(又稱IPS望遠鏡)當天順利通過工藝測試。 ^{[17]  [19]} 

地面上的觀測現象都會與空間環境的變化有關，通過地球的磁力線把地球上的觀測、空間發生的現象聯繫在一起。沿着地球子午圈佈置台站可以監測空間環境的全球變化。通過國際合作，中國的子午監測系統可向北延伸至俄羅斯，向南經過東南亞的有關國家、澳大利亞等，並和西半球60°附近的子午鏈構成第一個、也是一個環繞地球一週的空間環境監測子午圈，實施“國際空間天氣子午圈計劃”——這是由中國科學家率先創意、真正以我為主建設的國際科技合作，對於大幅度提升我國在日地關係這一重要基礎科學領域的國際地位，實現重點跨越、引領未來空間天氣研究具有重要戰略意義， ^[8]  將使中國成為世界空間天氣領域的先進國家。中國將以子午工程為基礎，牽領“國際空間天氣子午圈計劃”。

子午工程的建成將使中國在空間環境的地基監測方面快速步入有重要國際影響的先進國家之列，在亞洲發揮主導（或中樞）作用幾十年。中國衞星的故障40%都與空間環境有關，若故障率下降10%，效益將十分巨大；帶給通信、導航、資源、氣象、地震、減災、防災、GPS應用、電力、生態和人類健康以及國家安全等領域的長期累積效益更是難以計算的。

子午工程完成後，對於充分發揮中國地域優勢，獲取氣球和衞星都無力探測的低電離層、熱層區域的環境數據，瞭解中國上空空間天氣變化規律並進行預報，都有極其重要的科學意義和應用價值。 ^[9] 

子午工程遵循“邊建設、邊運行、邊產出”的原則，已經為神舟八號、神舟九號和天宮一號等國家重大航天發射任務提供了空間環境預報、警報和現報。子午工程的建成，將大幅提高我國空間天氣預報能力和服務水平，有力支撐我國空間科學取得重大原創性成果，為提升中國空間活動能力、保障空間活動安全做出重要貢獻。 ^[3] 

在子午工程的基礎上，中國還推動了以我為主的重大國際科技合作——國際空間天氣子午圈計劃。該計劃將中國的子午鏈向北延伸至俄羅斯，向南延伸到澳大利亞，並將分佈於西經60度附近的地面觀測台站納入聯網觀測，形成了一個能繞地球一週的地基空間環境子午圈。該計劃已經得到了圈上絕大部分國家的響應。 ^[4] 

子午工程二期項目由中國科學院國家空間科學中心牽頭聯合全國16家單位參加建設，建成運行後將大幅提高中國對空間環境的認知能力、自主創新能力和保障服務能力，將為加快搶佔空間科技制高點、建設航天強國發揮重要作用，並推動科技創新為新質生產力發展注入強大動能。 ^[17]