作者:黄辛 闫洁 来源:中国科学报 发布时间:2013-8-6 9:50:17
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酷暑中为嫦娥三号测轨“热身”
中科院上海天文台65米射电望远镜探访记
 
■本报记者 黄辛 闫洁
 
今年夏天,极端高温天气频频袭击上海。7月28日,当记者顶着烈日,跟随中科院组织的新闻采访团造访上海65米射电望远镜时,这里的科技人员正忙得热火朝天。
 
从8月起,中科院上海天文台射电研究室的50多位工作人员将轮流排班,确保每天16小时有人值守,为嫦娥三号的测轨定位任务准备、练习、热身。
 
中科院上海天文台台长洪晓瑜告诉《中国科学报》记者,位于上海天马山北侧的65米射电天文望远镜,在“嫦娥”发射年显得格外忙碌——它将成为执行探月工程二期甚长基线干涉测量(VLBI)测轨和定位不可或缺的关键设备。
 
这座于2012年10月28日落成的射电望远镜,由中科院、上海市政府和中国探月工程共同建造,直径65米、高70米、重约2700吨,能观测100多亿光年以外的天体,总体性能名列同类型望远镜全球第四、亚洲第一。
 
洪晓瑜向记者介绍说,射电望远镜的优点是可以全天候观测天体,多台射电望远镜组成的VLBI还能获得很高的观测分辨率。基于其优越的性能,今年下半年,65米射电望远镜将全身心投入到嫦娥三号联测联调的工程中去。其中,8月底,它将满足完成嫦娥三号测轨定位任务的各项能力要求,而真正意义上的“大考”将在今年年底进行。
 
“计划排得相当满。”中科院上海天文台VLBI研究室主任郑为民向记者详细介绍了上海65米射电望远镜近期的日程安排:
 
8月,65米射电望远镜和L、X、S、C四个低频段验收评审。上海65米射电望远镜共有8个频段,用于探月工程的是两个低频段:嫦娥二号使用S/X波段,嫦娥三号仅使用X波段。
 
9月,探月工程VLBI测轨联调和射电天文试观测。
 
10月,从美国国家射电天文台引进射电天文观测终端,开始对谱线、脉冲星、河外星系等射电源的正式观测。
 
……
 
其实,去年10月26日,上海65米射电望远镜就已小试牛刀,以银河系内3个著名天体为射电源目标,成功获取了它们在射电波段上的谱线信号。随后,12月13日16时30分09秒,在距离地球约700万公里的太空,嫦娥二号探月卫星以10.73公里/秒的相对速度与小行星图塔蒂斯擦身而过,最近距离仅3.2公里,这无疑对卫星轨道的精密测定提出了极高的要求。在这项任务中,中科院研制的VLBI天文观测网功不可没,65米射电望远镜则是其中的主将。
 
一边听着讲解,记者和中科院科学传播局局长周德进一行,跟随工作人员登上了5层楼高的设备层,一窥其中的奥秘。
 
看到眼前的景象,记者的第一反应是:“冰火两重天!”外面,露天支架被烈日烤得烫手;设备间里,巨大的风扇带来习习凉风,低温接收机内则不断注入氦气以维持-260℃的最佳性能温度。
 
洪晓瑜说,与探月工程相关的硬件设备早已齐全,新的VLBI指挥中心也已就位,软件上则需要针对嫦娥三号的飞行过程“量身定制”程序。
 
中科院上海天文台射电研究室副主任刘庆会补充说,由于嫦娥三号将实现月面软着陆和行走,所以要对着陆器和巡视器双目标定位,做到各通道之间内部时延“步伐一致”,才能确保测得的数据纯粹反映着陆器和巡视器之间的距离。
 
在此次造访中,记者还知晓了一项具有世界先进水平的“神器”——名为“数字基带转换器”(DBBC)的宽带数字记录终端。
 
“数字记录终端好比是‘读卡器’,对个人用户来说早已是家常便饭,但对大型望远镜来说还是个稀罕物。”洪晓瑜说,目前国际上常规使用的仍是模拟基带转换器(ABBC)——虽然可暂时满足探月一期工程需要,但维护起来极为困难,稳定性和可靠性都有欠缺,且难以校正。
 
为此,中科院上海天文台于2007年启动研制中国自己的DBBC。目前,该终端已在中科院VLBI网的四大台站悉数安装,并将因在探月二期工程中的使用而成为国际同类设备中首先投入应用者。
 
与此同时,中科院上海天文台党委副书记、副台长侯金良告诉记者,分别来自上海青浦和松江的两路电、再加上备用发电机的“三保险”,可让65米射电望远镜运转吃上“动力定心丸”。
 
“嫦娥三号落月探测的定轨精度会大幅提高,上海65米射电望远镜将为月球车的成功着陆保驾护航。”炎炎烈日下,洪晓瑜信心满满地表示。
 
《中国科学报》 (2013-08-06 第1版 要闻)
 
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