中国又一射电望远镜开工！

2023.09.16

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导读：未来中国VLBI网的6台望远镜将组成“双子网”，实现不同天区“双目标”探测。

作者 |第一财经 金叶子

不论是探月工程还是黑洞照片，VLBI（甚长基线干涉测量）技术都发挥着重要作用，我国也在继续提升VLBI网络建设。

9月15日，中国科学院上海天文台（下称“上海天文台”）日喀则40米口径射电望远镜项目在西藏自治区日喀则开工建设，预计2024年底前具备初步观测能力，2025年底前观测站整体竣工。

“日喀则望远镜将承担探月四期和深空探测VLBI测定轨任务，促进我国射电天文科学观测研究发展。”上海天文台台长沈志强介绍。

中国科学院上海天文台供图

为何选址日喀则

自嫦娥一号以后，我国系列月球与行星探测任务就采用了测距测速+VLBI的新型测定轨体制。为更好地执行后续月球与深空探测项目的测定轨任务，上海天文台承担了日喀则和长白山两个40米射电望远镜的建设任务。

日喀则40米射电望远镜位于西藏自治区日喀则市西侧，距离市区约35公里，区域横跨两个县级行政区，是一架大型全可动高精度多用途射电望远镜，未来计划配备8个波段致冷接收机，具有1GHz到100GHz的观测能力。

上海天文台射电天文科学与技术研究室主任郑为民研究员说，由于VLBI技术本身的特点，望远镜之间的距离（基线）越长，所形成的“虚拟的”望远镜的“等效口径”就越大，多个望远镜联合观测的灵敏度和空间分辨率也越高。VLBI组网时有一个基本要求，东西、南北基线长度越长越好，尽量靠近中国版图的边缘。因此，地处我国东北的吉林和西南的西藏成为上佳选择。

郑为民对第一财经表示，日喀则站址海拔约4100米，空气干燥，晴天数多，人迹罕至，电磁波干扰少，是良好的射电望远镜建设地点。因此，建成后将有效改善提升我国现有VLBI网构型、增强观测能力，使中国VLBI网具备“双子网、双目标”能力，更好地服务我国深空探测VLBI测定轨任务。

同时，日喀则站址地区的气候特征，也有利于开展高频段射电天文观测，将拓展在100GHz的高频段工作能力，推动在超大质量黑洞、致密天体快速时变及引力波电磁对应体、银河系动力学研究、高精度天地一体化参考架等一系列天文学前沿领域的研究中取得更多创新性成果。

中国科学院上海天文台供图

提升VLBI网观测能力

上世纪60年代中后期，为了进一步提高射电天文观测的本领，射电天文学家利用当时高稳定原子频标技术和高速磁记录技术的发展，在传统的连线干涉仪基础上，创建了“独立本振”和“磁介质记录”为特点的VLBI技术。1967年美国Broten等人第一次得到了VLBI干涉条纹，开创了射电天文学的一个新领域。

进入上世纪80年代，欧洲、美国、俄罗斯、日本、韩国、澳大利亚和新西兰VLBI网相继投入使用。

在叶叔华院士的带领下，上海天文台建立了我国第一台25米口径的射电望远镜，开启了我国在射电干涉测量技术的发展之路。而随着2004年我国探月工程正式立项，上海天文台提出将VLBI技术用于月球探测器的精密测定轨，2007年开始牵头中国VLBI网圆满完成了嫦娥一号到五号以及天问一号的 VLBI测定轨任务。“VLBI 技术的加入，使我国探月工程提前了五年”，孙家栋总师曾经评价说。

我国的探月工程，主要分为“绕”、“落”、“回”三个阶段。工程由五大系统组成：运载火箭系统、发射场系统、探测器系统、测控与回收系统和地面应用系统。上海天文台首次将实时VLBI技术应用于嫦娥一号任务，建立了包括四站一中心组成的中国VLBI网，构建了测控系统VLBI测轨分系统。它是测控系统的重要组成部分，目前已经圆满完成了探月工程“绕”、“落”、“回”三个阶段和我国首次火星探测任务的VLBI测定轨任务。

不过，随着探月和深空探测事业的推进，对VLBI网也提出了更高要求。根据探月工程四期测轨需求，西藏日喀则和吉林长白山两台40米口径的大型射电望远镜建成后，将和现有的4台望远镜联网形成“六站一中心”的中国VLBI网，中国VLBI网的6台望远镜将组成“双子网”，实现不同天区“双目标”探测。

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