近日,中國科學(xué)院上海天文臺長(cháng)白山40米口徑射電望遠鏡在吉林長(cháng)白山正式啟動(dòng)建設。無(wú)獨有偶,9月中旬,在距此地直線(xiàn)距離約3800公里的西藏日喀則,中國科學(xué)院上海天文臺日喀則40米口徑射電望遠鏡也開(kāi)始了建設。據了解,這兩個(gè)望遠鏡建設完成后,將進(jìn)一步提升我國現有甚長(cháng)基線(xiàn)干涉測量(VLBI)網(wǎng)的構型和觀(guān)測能力,同位于新疆烏魯木齊、云南昆明、上海天馬山與佘山觀(guān)測臺站的望遠鏡一道“凝望”太空,為我國的探月工程作出貢獻。
探月工程為何需要望遠鏡的保障?這得從VLBI技術(shù)說(shuō)起?!癡LBI是一項射電干涉測量技術(shù),可以用于獲取宇宙天體的精細射電圖像和精確位置,并對深空探測器進(jìn)行高精度定軌、定位?!敝袊茖W(xué)院上海天文臺射電天文科學(xué)與技術(shù)研究室主任、研究員鄭為民告訴記者。
在太空中,科研人員需要確定深空探測器在宇宙中的距離和方向。常規的測距測速技術(shù),只能直接測定目標探測器的視向距離與速度,而VLBI技術(shù)則可以用于測量目標探測器的橫向角位置,并將來(lái)自不同天文望遠鏡的觀(guān)測信號進(jìn)行聯(lián)合處理?!巴ㄋ讈?lái)說(shuō),這就相當于將多臺望遠鏡組成一臺口徑巨大的‘虛擬望遠鏡’?!编崬槊窠榻B,這臺“虛擬望遠鏡”的最大口徑,就是望遠鏡之間最長(cháng)距離。
這就是為何需要在日喀則與長(cháng)白山兩地分別建設望遠鏡的原因。中國境內原有的望遠鏡基線(xiàn)最大距離為從上海到烏魯木齊的約3200公里;這兩個(gè)望遠鏡建成后,中國境內新的基線(xiàn)最大距離將為長(cháng)白山到日喀則的約3800公里,可使最大角分辨率提升18%。
與此同時(shí),相比上海天馬望遠鏡,長(cháng)白山40米射電望遠鏡更靠近我國版圖東側,其經(jīng)度位置比天馬望遠鏡向東增加了6.6度。這意味著(zhù)它可以比天馬望遠鏡早26分鐘捕獲到深空目標。
從實(shí)際應用層面看,這兩臺新望遠鏡的加入,將使我國擁有“雙子網(wǎng)、雙目標”能力。鄭為民介紹,通常確定月球與深空探測器的精確角位置,至少需要三臺望遠鏡同時(shí)工作?!半S著(zhù)探月工程的深入實(shí)施,需要我們同時(shí)跟蹤不同天區的多個(gè)目標。兩臺望遠鏡加入后,我國就擁有了‘六站一中心’的VLBI觀(guān)測網(wǎng),可同時(shí)觀(guān)察不同天區的兩個(gè)目標,使觀(guān)測效率提高一倍,能更好地服務(wù)我國月球與深空探測器VLBI測定軌工作?!?/p>
在選址方面,中國科學(xué)院長(cháng)春分院院長(cháng)甘建國告訴記者,該院科研人員綜合考慮了服務(wù)探月工程測定軌任務(wù)的觀(guān)測網(wǎng)構型的合理性、望遠鏡運行保障難度、建設施工難度、無(wú)線(xiàn)電環(huán)境、氣候條件等多個(gè)方面的影響,協(xié)調長(cháng)白山地區涉及的火山與地震探測、林地使用及稅收減免等系列復雜情況,經(jīng)過(guò)多次現場(chǎng)勘察和仔細研判,才最終確定在吉林長(cháng)白山的馬鞍山林場(chǎng)內建設射電望遠鏡。
據介紹,長(cháng)白山40米射電望遠鏡是一架全實(shí)面、全可動(dòng)、高精度、多用途的地平式射電望遠鏡,天線(xiàn)系統采用全實(shí)面面板,單塊面板面型精度好于80微米;采用整體保溫技術(shù),主反射體背架用保溫材料包裹,可確保望遠鏡在東北的嚴寒環(huán)境中正常運行。(記者 王 春 ?楊 侖)
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