除了國家航天測控網,由上海天文臺、國家天文臺北京總部、昆明天文臺、烏魯木齊天文站的四臺大型射電望遠鏡和上海VLBI數據處理中心組成的中科院VLBI網,也將首次應用到繞月探測工程首次飛行任務的精確測軌工作中。
上海天文臺臺長、VLBI測軌分系統總指揮洪曉瑜24日接受新華社記者獨家採訪時說,VLBI分系統是繞月探測工程首次飛行任務中測控系統的一個分系統,將與我國國家航天測控網一起,完成嫦娥一號衛星的精密測、定軌任務。
所謂VLBI(即甚長基線干涉)技術,就是將幾臺射電望遠鏡,通過干涉的方法聯網同時工作,使其測量精度或測量分辨率,等效於一臺巨型望遠鏡。這項技術在國際上主要用於天文研究、天體測量和測地學,有時也用於對深空探測衛星的事後精密定軌進行科學研究。但在航天工程中,利用VLBI技術對人造衛星進行工程測軌還未曾有過,我國將首次實現。
射電望遠鏡可以接收發自衛星的信號。VLBI技術的神奇之處在於,即使某臺射電望遠鏡的口徑只有幾十米,但它一旦與東南西北不同方位的同類望遠鏡聯網,在測量精度和測量分辨率方面,其口徑就相當於各望遠鏡之間的地理跨度。
此次上海等四地聯網的“超級望遠鏡”,其口徑相當於4座城市的地理跨度——3000多公里,分辨率達到能看清月球上一個足球場大小的目標,測角數據相當精準。
洪曉瑜說,VLBI測軌分系統所擔負的任務主要是測角,以確定嫦娥一號衛星的具體方位,輔助國家航天測控網系統進行精密測軌,同時參與對衛星軌道的確定和預報。這是一個非常複雜的系統工程。在嫦娥一號衛星發射後,上海等四地將實時傳輸數據,測量數據集中到上海天文臺數據處理中心,經過幾分鐘的複雜計算,再將計算結果傳輸到北京航天飛行控制中心。
作爲國際VLBI網重要成員,上海天文臺曾於2005年與國外合作,參與觀測“惠更斯”探測器登陸土星六號衛星。針對繞月探測工程,最近兩年多來,“大演練”就有近十場,VLBI單獨練兵有近百場。此外,上海天文臺還參加國際合作,進行VLBI發展的大型實驗,其中今年8月,上海與澳洲、歐洲望遠鏡聯網,在三大洲間架起一座“萬公里”口徑望遠鏡,併成功進行了首次跨越洲際的實時VLBI觀測,實驗持續2個小時,得到了清晰的觀測結果。
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