青年报·青春上海记者 刘晶晶 

一架全实面、全可动、高精度、多用途的地平式射电望远镜将在长白山中架起。记者10月11日从中国科学院上海天文台获悉，上海天文台将在吉林省长白山保护开发区池西区管委会马鞍山林场内架设40米口径射电望远镜，将承担探月工程四期和深空探测VLBI测定轨任务，并促进我国射电天文科学观测研究发展。

  ※  为何选址长白山？  ※  

2021年12月，国家深空探测重大专项所属探月工程四期任务正式立项，将在月球南极地区开展科学探测，为各国共同构建月球科研基地做前期探索。2023年5月，由上海天文台牵头建设的探月工程四期嫦娥七号任务测控系统VLBI测轨分系统获得国家正式批复，包含在吉林长白山建设口径为40米的大型射电天文望远镜以及配套观测站。

项目团队为何最终将望远镜的建设地点选在长白山？据介绍，由于VLBI（甚长基线干涉测量）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。

目前，中国VLBI网是由上海65米天马望远镜、北京密云50米望远镜、云南昆明40米望远镜、乌鲁木齐南山26米望远镜和上海VLBI数据处理中心构成的“四站一中心”观测网，已圆满完成“嫦娥”探月工程一期至三期以及“天问一号”火星探测的VLBI测定轨任务，做出了突出贡献。但现有的“四站一中心”VLBI观测网已经无法满足我国后续深空探测任务规划中对不同天区、两个不同探测器同时进行测轨的需求。       

为此，上海天文台提出升级我国VLBI网。为实现这一目标，上海天文台提出在我国东北部的吉林长白山和西南部的西藏日喀则新建两台40米口径的射电望远镜,将现有VLBI网从“四站一中心”升级为“六站一中心”，使之同时具备“双子网、双目标”能力。

升级过程中，项目团队考虑的一个重要因素就是“拉长基线”，即增加两个望远镜之间的距离，使“等效口径”变大。日喀则与长白山的两台望远镜建成后，新的最长基线将为长白山和日喀则的约3800公里基线，超过原有上海和乌鲁木齐的约3200公里基线，最大角分辨率提升18%。与此同时，相对于上海天马望远镜的经度位置，长白山40米射电望远镜更靠近我国版图东侧，比天马望远镜更向东增加了6.6度，将比天马望远镜早26分钟捕获到深空目标。         

选址还要综合考虑服务探月工程测定轨任务的观测网构型的合理性、望远镜后续运行、建设施工难度、气候条件、无线电环境等多个方面的影响。项目团队多次进行现场勘察，经过仔细分析研判，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。   

  ※  未来将有何作用？  ※  

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，将配置7套高灵敏度致冷接收机，实现700MHz至50GHz连续频谱覆盖以及S/X双频段同时观测，具备升级到86GHz观测的潜力。        

长白山40米射电望远镜天线系统采用整体保温技术，主反射体背架用保温材料包裹，确保望远镜在东北的严寒环境中正常运行。建成后，将与日喀则40米射电望远镜一同加入原有的VLBI网，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，长白山的冬季空气干燥，晴天数多，尤其适合望远镜开展在高频段的观测，将为提升我国射电天文科学研究能力，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。

2004年1月，我国正式启动了探月工程，它标志着我国的航天工程开始跨入月球与深空探测的大门，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。中国科学院上海天文台基于在射电天文领域的深厚积累，首次将实时甚长基线干涉测量（VLBI）技术应用于嫦娥一号任务，组织中国科学院天文台优势力量，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。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，影响深远。

中国科学院所属中国VLBI网基于自主技术，在国际上首次将实时VLBI技术用于月球与深空探测器的高精度测定轨、定位，在探月工程历次任务和首次火星探测任务中发挥了不可替代的重要作用。经过十余年的发展，VLBI技术能力不断增强，总体能力已达到国际先进水平，形成了鲜明的中国特色。

根据探月工程四期测轨需求，将在西藏日喀则和吉林长白山建设两台40米口径的大型射电望远镜，形成“六站一中心”的中国VLBI网，未来将具备“双子网、双目标”能力。 

青年报·青春上海记者 刘晶晶

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报