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日喀则长白山同日启用探测利器

来自:解放日报 作者:上海要闻 访问量:1147
吉林长白山40米口径射电望远镜(12月23日摄)。新华社发
  记者 黄海华
  一个在海拔4100米的青藏高原,一个在最低气温达到零下40℃的东北。12月27日,由中国科学院上海天文台建设运行的日喀则和长白山两台40米口径射电望远镜落成,启用仪式在上海松江、西藏日喀则、吉林长白山同步举行。
  从此,我国甚长基线干涉测量(VLBI)网由“四站一中心”升级为“六站一中心”,可同时观测2个不同天区的月球与深空探测器,不仅能更加有力保障探月四期和深空探测任务,还将成为支撑射电天文研究观测的新利器。
  VLBI是射电天文学的一个里程碑技术,利用干涉测量,多个望远镜可等效成一台口径更大的望远镜。
  “它能达到迄今所有天文观测手段所能给出的最高分辨率,是哈勃空间望远镜分辨率的数百倍,相当于在地球上能分辨月球上篮球大小的物体。”上海天文台台长沈志强告诉记者,由于VLBI技术的特点,各个望远镜之间的距离(基线)越长,所形成的“虚拟”望远镜“等效口径”越大,分辨率越高。
  上海天文台基于在射电天文领域的深厚积累,牵头中国VLBI网圆满完成嫦娥一号到五号以及首个火星探测器“天问一号”的测定轨任务。探月工程首任总设计师孙家栋曾高度评价:“VLBI技术的加入,使我国探月工程至少提前了五年。”
  随着我国深空探测事业的推进,对于VLBI网也提出了更高要求,能否同时观测不同天区的两个目标?一个VLBI网的最小组网配置是3台望远镜,而我国原有的VLBI网只有4台望远镜和一个数据处理中心,不足以构建“双子网”。
  于是,再建两台40米口径射电望远镜的构想被提上议事日程。VLBI组网有一个基本要求,东西、南北基线越长越好,因此靠近中国版图边缘的日喀则和长白山,成为一个优先考虑的“组合”。
  日喀则海拔约4100米,人迹罕至,电磁波干扰稀少;长白山保持着自然风貌,鲜有灾害性天气。此外,这两个地方多为晴天,空气干燥,特别适合开展高频段观测。就这样,日喀则和长白山被确定为最终站址。
  在探月工程支持下,上海天文台于2023年9月相继启动了长白山和日喀则40米口径射电望远镜建设,这是上海天文台第一次在上海以外的地方建设大型天文观测设施。
  从日喀则到长白山相距3800公里,这意味着中国VLBI网最长基线即“等效口径”,将超过原有从上海到乌鲁木齐之间的3200公里。这也意味着,可视天区提高25%,X波段角分辨率较过去提升18%。
  中国VLBI网的6台望远镜将组成“双子网”,同时探测不同天区的“双目标”,测量精度将从过去的4纳秒提升到3纳秒。
  “探测小行星的天问二号将在2025年5月前后发射,嫦娥七号最快将在2026年发射,我们期待升级后的中国VLBI网为月球和深空探测,乃至载人登月做出更大贡献。”沈志强说。

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