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中國科學院上海天文臺昨天(27日)在上海松江、西藏日喀則、吉林長白山三地同步舉行日喀則和長白山40米射電望遠鏡落成啟用儀式。兩個新建站位于我國西南、東北,建成后將顯著改進我國甚長基線干涉測量網的構型,由“四站一中心”升級為“六站一中心”。
這兩個望遠鏡有著怎樣的性能優勢?“六站一中心”的中國甚長基線干涉測量網將如何助力我國月球與深空探測?
97歲的上海天文臺名譽臺長、中國科學院院士葉叔華通過視頻表達了激動之情。作為中國VLBI網建設的奠基者之一,她見證了中國VLBI網從無到有,到越來越強的發展歷程。
中國科學院上海天文臺于2023年9月相繼啟動了位于吉林長白山和西藏日喀則兩地的40米口徑射電望遠鏡建設項目。中國科學院上海天文臺研究員洪曉瑜說,團隊僅用1年零3個月的時間建成了這兩臺望遠鏡。
洪曉瑜:我們選址有多方面的因素,一個是無線電環境要好,另外還要一個氣候條件也要相對適中,還有一個可及性,地震各種方面都要有所考慮。所以綜合起來的話,我們定在長白山,在日喀則那個地方也是一樣。結合我們原來原有的廓形,我們有上海、昆明、烏魯木齊,等效于一個占我國這么大國土面積的望遠鏡,對深空探測以及天文觀測都有一個很好的作用。
兩地建設條件異常艱苦,一個是在海拔4100米的高原,一個是在經常面臨零下20多度低溫的東北,建設團隊克服高原反應、極端低溫等困難,如期完成建設,如期開展天線驗收和試觀測工作,成功獲得VLBI干涉條紋。中國科學院上海天文臺射電天文科學與技術研究室主任鄭為民介紹,長白山和日喀則40米口徑射電望遠鏡采用了很多新技術,性能好于其他望遠鏡。
鄭為民:望遠鏡大量采用了新的技術,比如說望遠鏡的保型設計,高精度的面板,主動的封面,還有一個就是全望遠鏡溫控,所以這兩臺望遠鏡看起來它的線條上非常的流暢,非常的漂亮。兩個望遠鏡的性能,都超過了原有的設計的指標,是我們國家目前性能最高的一個望遠鏡。
鄭為民表示,這兩臺望遠鏡的加入,使得中國VLBI網最長基線即“等效口徑”由原有上海和烏魯木齊之間約3200公里,拓展到約3800公里,可視天區提高25%,在X波段角分辨率較過去提升18%,好于2毫角秒。兩臺望遠鏡將共同助力中國VLBI網具備“雙子網、雙目標”能力。
鄭為民:我們現在的四個站理論上就為了可靠性和覆蓋率的關系,具備三保四的這樣一個特點,但是它的最大的跟蹤目標只能跟蹤一個天區。所以我們現在增加了長白山和日喀則兩個望遠鏡,它就可以與現在的四個望遠鏡構成“六站雙子網”的最小的配置,能夠解決不同天區雙目標的測量的需求,這樣一個網的形成可以使我們現在的測控的能力倍增。
自20世紀70年代開始,葉叔華牽頭組建中國VLBI網,經過一代代科技工作者的不懈努力,如今“六站一中心”中國VLBI網建成。葉叔華深感國家日益強大,科技不斷發展。
葉叔華:在這個重大的深空探測任務順利實施的同時,我國的天文基礎探測領域也在悄然發生重大的變革。貴州的FAST、四川領域的圓環陣列太陽射電望遠鏡、新疆奇臺110米口徑的全可動射電望遠鏡……一批重大基礎設施先后建設。我們作為創始成員國,參加了國際大科學工程,平方公里SKA的建設。我相信日喀則和長白山40米射電望遠鏡建成啟用以后,一定會在探月工程以及小行星、火星、木星的深空探測任務當中起到重大的作用。
中國科學院上海天文臺臺長沈志強表示,兩臺40米射電望遠鏡的建成,對提升我國射電天文科學研究能力,推動中國在超大質量黑洞、致密天體快速時變及引力波電磁對應體、銀河系動力學研究、高精度天地一體化參考架等一系列天文學前沿領域的研究,都有重大的作用。
沈志強:最直接的影響就是我們將來能夠同時對兩個不同的探測器進行測定軌,這樣有效提升支撐我們國家后續的月球探測以及小行星探測,還有火星等等探測任務的需求。同樣的因為新的兩個成員加入,網的能力是有效地提升了,對射電天文的研究也會帶來新的機遇。
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