吉林長白山40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡(12月23日攝)。新華社發(fā)
??記者 黃海華
??一個在海拔4100米的青藏高原,一個在最低氣溫達(dá)到零下40℃的東北。12月27日,由中國科學(xué)院上海天文臺建設(shè)運行的日喀則和長白山兩臺40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡落成,啟用儀式在上海松江、西藏日喀則、吉林長白山同步舉行。
??從此,我國甚長基線干涉測量(VLBI)網(wǎng)由“四站一中心”升級為“六站一中心”,可同時觀測2個不同天區(qū)的月球與深空探測器,不僅能更加有力保障探月四期和深空探測任務(wù),還將成為支撐射電天文研究觀測的新利器。
??VLBI是射電天文學(xué)的一個里程碑技術(shù),利用干涉測量,多個望遠(yuǎn)鏡可等效成一臺口徑更大的望遠(yuǎn)鏡。
??“它能達(dá)到迄今所有天文觀測手段所能給出的最高分辨率,是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡分辨率的數(shù)百倍,相當(dāng)于在地球上能分辨月球上籃球大小的物體。”上海天文臺臺長沈志強(qiáng)告訴記者,由于VLBI技術(shù)的特點,各個望遠(yuǎn)鏡之間的距離(基線)越長,所形成的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡“等效口徑”越大,分辨率越高。
??上海天文臺基于在射電天文領(lǐng)域的深厚積累,牽頭中國VLBI網(wǎng)圓滿完成嫦娥一號到五號以及首個火星探測器“天問一號”的測定軌任務(wù)。探月工程首任總設(shè)計師孫家棟曾高度評價:“VLBI技術(shù)的加入,使我國探月工程至少提前了五年?!?/p>
??隨著我國深空探測事業(yè)的推進(jìn),對于VLBI網(wǎng)也提出了更高要求,能否同時觀測不同天區(qū)的兩個目標(biāo)?一個VLBI網(wǎng)的最小組網(wǎng)配置是3臺望遠(yuǎn)鏡,而我國原有的VLBI網(wǎng)只有4臺望遠(yuǎn)鏡和一個數(shù)據(jù)處理中心,不足以構(gòu)建“雙子網(wǎng)”。
??于是,再建兩臺40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)想被提上議事日程。VLBI組網(wǎng)有一個基本要求,東西、南北基線越長越好,因此靠近中國版圖邊緣的日喀則和長白山,成為一個優(yōu)先考慮的“組合”。
??日喀則海拔約4100米,人跡罕至,電磁波干擾稀少;長白山保持著自然風(fēng)貌,鮮有災(zāi)害性天氣。此外,這兩個地方多為晴天,空氣干燥,特別適合開展高頻段觀測。就這樣,日喀則和長白山被確定為最終站址。
??在探月工程支持下,上海天文臺于2023年9月相繼啟動了長白山和日喀則40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡建設(shè),這是上海天文臺第一次在上海以外的地方建設(shè)大型天文觀測設(shè)施。
??從日喀則到長白山相距3800公里,這意味著中國VLBI網(wǎng)最長基線即“等效口徑”,將超過原有從上海到烏魯木齊之間的3200公里。這也意味著,可視天區(qū)提高25%,X波段角分辨率較過去提升18%。
??中國VLBI網(wǎng)的6臺望遠(yuǎn)鏡將組成“雙子網(wǎng)”,同時探測不同天區(qū)的“雙目標(biāo)”,測量精度將從過去的4納秒提升到3納秒。
??“探測小行星的天問二號將在2025年5月前后發(fā)射,嫦娥七號最快將在2026年發(fā)射,我們期待升級后的中國VLBI網(wǎng)為月球和深空探測,乃至載人登月做出更大貢獻(xiàn)?!鄙蛑緩?qiáng)說。