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超级望远镜紧盯“嫦娥”奔月
4大型射电望远镜联网观测,确保不跑偏
为嫦娥二号做测轨工作的VLBI(甚长基线干涉测量)技术,主要是使几台射电望远镜通过干涉的方法联网同时工作,使其测量精度或测量分辨率等效于一台巨型望远镜。在嫦娥一号探月任务中,该项技术首次得到应用,也是世界上首次将这项技术应用于探月工程的实时测轨工作中。
“超级望远镜”口径3000公里
目前,我国已建立起了由上海天文台、国家天文台北京总部、昆明天文台、乌鲁木齐天文站的4台大型射电望远镜和上海VLBI数据处理中心组成的中科院VLBI网。
VLBI技术的神奇之处在于,虽然目前单个射电望远镜的口径只有25米、50米,但它一旦与东南西北不同方位的同类望远镜联网,并实时将观测数据传到上海数据处理中心进行处理,其口径就相当于各望远镜之间的地理跨度。因此,当上海等4座城市联网的时候,就可以形成一个口径达3000多公里的“超级望远镜”,分辨率达到能看清月球上一个篮球场大小的目标,其测量精度和测量分辨率相当准确。
嫦娥工程VLBI测轨分系统总设计师张秀忠介绍说,尽管VLBI技术在嫦娥二号探月中的任务与嫦娥一号时相同,但再度探月任务中需要提高测轨、定轨的可靠性和精确度。
新设备测轨数据误差减少
张秀忠向记者解释了此次探月任务中VLBI技术与此前的差异:其一,嫦娥一号相对月表高度为200公里,而嫦娥二号则要靠近到100公里,其中一度还需靠近到15公里,以考察未来月球探测器着陆点的地形,这对于VLBI技术的精确度提出了更高要求;其二,作为我国探月工程二期的先导星,嫦娥二号在系统的可靠性(包括无线数据发送、后勤保障等)方面作出了改进;其三,在嫦娥二号的VLBI技术在数据处理方面采用了很多纠错技术,且以新型数字设备取代了此前的模拟设备,使测轨数据误差有数量级的减少。
据了解,从嫦娥二号发射升空到现在,中国国家航天测控网和VLBI网四台射电望远镜将时刻紧盯卫星,通过控制系统为其定位和导航,确保它始终处于正轨。