甚长基线干涉测量网又添新成员
两台新望远镜将为我国探月工程提供保障
◎本报记者 王春 杨仑
近日，中国科学院上海天文台长白山40米口径射电望远镜在吉林长白山正式启动建设。无独有偶，9月中旬，在距此地直线距离约3800公里的西藏日喀则，中国科学院上海天文台日喀则40米口径射电望远镜也开始了建设。据了解，这两个望远镜建设完成后，将进一步提升我国现有甚长基线干涉测量(VLBI)网的构型和观测能力，同位于新疆乌鲁木齐、云南昆明、上海天马山与佘山观测台站的望远镜一道“凝望”太空，为我国的探月工程作出贡献。
探月工程为何需要望远镜的保障？这得从VLBI技术说起。“VLBI是一项射电干涉测量技术，可以用于获取宇宙天体的精细射电图像和精确位置，并对深空探测器进行高精度定轨、定位。”中国科学院上海天文台射电天文科学与技术研究室主任、研究员郑为民告诉记者。
在太空中，科研人员需要确定深空探测器在宇宙中的距离和方向。常规的测距测速技术，只能直接测定目标探测器的视向距离与速度，而VLBI技术则可以用于测量目标探测器的横向角位置，并将来自不同天文望远镜的观测信号进行联合处理。“通俗来说，这就相当于将多台望远镜组成一台口径巨大的‘虚拟望远镜’。”郑为民介绍，这台“虚拟望远镜”的最大口径，就是望远镜之间最长距离。
这就是为何需要在日喀则与长白山两地分别建设望远镜的原因。中国境内原有的望远镜基线最大距离为从上海到乌鲁木齐的约3200公里；这两个望远镜建成后，中国境内新的基线最大距离将为长白山到日喀则的约3800公里，可使最大角分辨率提升18%。
与此同时，相比上海天马望远镜，长白山40米射电望远镜更靠近我国版图东侧，其经度位置比天马望远镜向东增加了6.6度。这意味着它可以比天马望远镜早26分钟捕获到深空目标。
从实际应用层面看，这两台新望远镜的加入，将使我国拥有“双子网、双目标”能力。郑为民介绍，通常确定月球与深空探测器的精确角位置，至少需要三台望远镜同时工作。“随着探月工程的深入实施，需要我们同时跟踪不同天区的多个目标。两台望远镜加入后，我国就拥有了‘六站一中心’的VLBI观测网，可同时观察不同天区的两个目标，使观测效率提高一倍，能更好地服务我国月球与深空探测器VLBI测定轨工作。”
在选址方面，中国科学院长春分院院长甘建国告诉记者，该院科研人员综合考虑了服务探月工程测定轨任务的观测网构型的合理性、望远镜运行保障难度、建设施工难度、无线电环境、气候条件等多个方面的影响，协调长白山地区涉及的火山与地震探测、林地使用及税收减免等系列复杂情况，经过多次现场勘察和仔细研判，才最终确定在吉林长白山的马鞍山林场内建设射电望远镜。
据介绍，长白山40米射电望远镜是一架全实面、全可动、高精度、多用途的地平式射电望远镜，天线系统采用全实面面板，单块面板面型精度好于80微米；采用整体保温技术，主反射体背架用保温材料包裹，可确保望远镜在东北的严寒环境中正常运行。(科技日报)