日喀則和長白山40米射電望遠鏡落成啟用

新京報訊(記者張璐)12月27日,中國科學院上海天文台舉行中國VLBI網主題報告會暨日喀則和長白山40米射電望遠鏡落成啟用儀式。兩台望遠鏡建成後,中國VLBI網(CVN)由「四站一中心」升級為「六站一中心」,不僅能更加有力保障探月四期和深空探測任務,同時還將成為支撐射電天文研究觀測的新利器。

中國科學院上海天文台基於在射電天文領域的深厚積累,首次將實時VLBI技術應用於嫦娥一號任務,組織中國科學院所屬天文台的優勢力量,建成由「四站一中心」組成的中國VLBI網,構建了測控系統VLBI測軌分系統。

長白山望遠鏡。中國科學院上海天文台供圖長白山望遠鏡。中國科學院上海天文台供圖

隨著中國VLBI技術的發展,為了應對多個月球與深空探測器的觀測需求,中國科學院上海天文台於2023年9月相繼啟動了長白山和日喀則的40米口徑射電望遠鏡項目建設。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多攝氏度低溫的東北。在中國電子科技集團公司第54研究所和第39研究所的通力合作下,僅用1年零3個月的時間,就完成了兩地40米射電望遠鏡的建設,如期開展天線驗收和VLBI試觀測工作,成功獲得VLBI干涉條紋。

兩個新建站位於我國西南、東北,建成後將顯著改進我國甚長基線干涉測量(VLBI)網的構型,中國VLBI網(CVN)由「四站一中心」升級為「六站一中心」,最長基線即「等效口徑」將超過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波段角解像度較過去提升18%,好於2毫角秒。兩台望遠鏡將共同助力中國VLBI網具備「雙子網、雙目標」能力。

日喀則望遠鏡。中國科學院上海天文台供圖日喀則望遠鏡。中國科學院上海天文台供圖

望遠鏡採用了全實面轉台式天線的結構保型、全環控保溫、全數字化控制技術等關鍵技術,大幅度提升面型精度和天線效率,面型精度好於0.3毫米,最終在極端工況下實現大口徑700 MHz至50 GHz的頻率觀測,觀測波段最高還可拓展至100 GHz。

兩台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、緻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,都有重大作用。

此外,兩個新建站建成後,還能成為當地天文科普教育的重要基地,促進所在地區的科技、教育和旅遊的發展。

編輯 張磊

校對 楊利