2日11时6分,亚洲最大的65米口径射电望远镜——“天马望远镜”开始正式捕捉嫦娥三号月球探测器。
中国科学院上海天文台台长、嫦娥三号VLBI测轨分系统总指挥洪晓瑜表示,在接下来的三个月时间里,位于上海佘山脚下的“天马望远镜”将与北京密云、云南昆明、新疆乌鲁木齐等5台望远镜合作,为“嫦娥”探月测轨、着陆器“落”月以及“玉兔号”月球车定位进行精密测量。
VLBI(甚长基线干涉测量)是当今天文观测领域分辨能力最高的一种手段。它的神奇之处在于,虽然单个射电望远镜的口径最多不超过100米,但是,当单个射电望远镜与东西南北不同方位的同类望远镜联网,其口径将相当于各方位望远镜间的地理跨度。因此,当上海等4座城市的射电望远镜“联手”,就会形成一个口径达3000多公里的“深空之眼”,其测量精度和测量分辨率等效于一台“巨无霸”望远镜。
“深空之眼”如何为嫦娥“引路”?洪晓瑜介绍,射电望远镜可以通过接收来自嫦娥“三姑娘”发射的射电信号,精准测量她的方位角并构建“天体参考架”,再结合USB测距、测速数据处理结果,大幅提高嫦娥“落月”探测的定轨精度,为“玉兔号”月球车的勘察定位“保驾护航”。
嫦娥三号VLBI测轨分系统总师郑为民说,与嫦娥一、二号探月工程相比,VLBI技术在嫦娥三号探月过程中承担了许多新的任务。主要包括:其一,工作任务更艰巨。除了为嫦娥“绕月”测轨外,“深空之眼”还需引导“三姑娘”落月、“玉兔”巡月。其二,三维定位更准确,在“嫦娥”稳定着陆之后,“深空之眼”可迅速告之着陆器和“玉兔”所处于的精准位置。其三,提供数据时间速度更快。VLBI中心向北京航天控制中心准实时提供测量数据的滞后时间由原来的10分钟缩短为1分钟。其四,测量精度更精确。“深空之眼”的观测波段将由之前的S波段升级为能量更高的X波段。在地月转移轨道,它们还将交叉观测“嫦娥”与上百亿光年外的星系射电源。其五,测量技术更复杂。此次探月,新增加了相对差分单向测距和同波束观测技术,“深空之眼”不仅可以接收到“嫦娥”的信号,还可以接收到“玉兔”的信号,这样两个天线之间的基线灵敏度会大幅提高。
据了解,“天马望远镜”去年10月建成,可以观测到百亿光年外的天体,综合能力排名亚太第一、世界第四,今年“天马望远镜”首次加入为探月服务的测轨网。从嫦娥“三姑娘”发射升空到现在,上海天文台VLBI深空测控指挥中心的50多名工作人员一直都坚守在操作台,以确保“嫦娥”始终处于正轨。
