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光明日报北京12月27日电 记者齐芳、颜维琦从中国科学院获悉,由中国科学院上海天文台负责建设的日喀则和长白山40米射电望远镜,27日正式落成启用,并将于2025年执行“天问二号”小行星探测任务。两站建成后,我国甚长基线干涉测量(以下简称“VLBI”)网将形成由上海天马、上海佘山、吉林长白山、西藏日喀则、新疆南山、云南昆明站和上海VLBI中心组成的“六站一中心”。这将显著改进我国VLBI网的构型,不仅能更加有力地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。
据悉,中国科学院上海天文台基于在射电天文领域的深厚积累,首次将实时VLBI技术应用于嫦娥一号任务,组织中国科学院所属天文台的优势力量,建成由“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。
日喀则40米射电望远镜 中国科学院上海天文台供图
长白山40米射电望远镜 中国科学院上海天文台供图
随着我国VLBI技术的发展,为了应对多个月球与深空探测器的观测需求,中国科学院上海天文台于2023年9月相继启动长白山和日喀则的40米口径射电望远镜项目建设。这两台射电望远镜,一个在海拔4100米的高原,一个经常面临零下20多摄氏度的低温。在中国电子科技集团公司第54研究所和第39研究所的通力合作下,面对异常艰苦的建设条件,仅用1年3个月时间,就圆满完成两台望远镜的各项建设和验收测试工作。
这两台望远镜采用了全实面转台式天线的结构保型、全环控保温、全数字化控制等关键技术,大幅度提升面型精度和天线效率,面型精度好于0.3毫米,最终在极端工况下实现大口径700MHz至50GHz的频率观测,观测波段最高还可拓展至100GHz。
VLBI起源于射电天文领域的干涉测量技术。VLBI网中的多个望远镜可等效成一台口径更大的望远镜,望远镜之间的距离(基线)越长,所形成的“等效口径”就越大,联合观测的灵敏度和空间分辨率也越高。
这两台望远镜使中国VLBI网最长基线,即“等效口径”,拓展到约3800公里,超过原有上海和乌鲁木齐之间约3200公里,可视天区提高25%,在X波段角分辨率较过去提升18%,好于2毫角秒。两台望远镜将共同助力中国VLBI网具备“双子网、双目标”能力。
据介绍,这两台射电望远镜的建成对提升我国射电天文科学研究能力,推动中国在超大质量黑洞、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,都有重大的作用。
《光明日报》(2024年12月28日 04版)