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上海造总性能全球第四的65米射电天文望远镜

时间:2015-10-10 浏览次数:3979 作者:csp 来源:不详
    在上海松江佘山脚下的一大片桃林中,一台在同类型望远镜中总体性能位列全球第四的65米射电天文望远镜,29日正式奠基,这是继“上海光源”之后,中国科学院和上海市政府合作在上海建造的又一大型科学装备。

  中国科学院副院长詹文龙表示,这台具有多种科学用途、全天线可转动射电望远镜的建造,不仅将显著提升我国深空探测的定轨能力,为我国的嫦娥探月工程、火星探测以及更遥远的深空探测提供精确定位和定轨的科技支撑,同时还将大大提高我国甚长基线干涉网(VLBI)的灵敏度。

  上海65米射电望远镜于2008年7月立项,中国科学院、上海市政府、中国探月工程项目共同出资2亿多元建造,由中国科学院上海天文台负责运行。计划在2012年9月底完成望远镜天线结构的安装;2013-2014年执行中国探月工程二期VLBI测轨系统任务;2015年全部完成65米射电天文望远镜系统建设。

  与直接成像的光学天文望远镜不同,射电天文望远镜的工作原理,是通过接收天体的射电波来确定遥远天体的结构,望远镜的口径越大,其分辨率和灵敏度就越高,越能接收到来自遥远天体的微弱电波信号。上海65米射电天文望远镜建成后,总体性能仅次于美国的110米射电望远镜、德国的100米射电望远镜以及意大利正在建的64米射电望远镜,位列全球第四。

  据上海天文台台长洪晓瑜介绍,65米射电望远镜有众多创新之处,建成后将具有高精度主反射面,整个65米口径抛物面全部采用高精度实面板,由14环共1008块实面板铺成,面积相当于8个篮球场那么大;望远镜系统配备8个波段的接收设备,工作波段多、工作频率高、接收频带宽;采用先进的主动面技术,在所有的观测频率中望远镜都能获得最大的接收效率;同时具备快速更换观测频率系统、高灵敏度的制冷接收机以及高精度的时频系统。

  上海65米射电天文望远镜建成后,将成为我国甚长基线干涉网(VLBI)的重要成员。据计算,如果用上海65米口径射电望远镜替代原来的上海佘山25米射电望远镜,我国VLBI网的灵敏度将提高42%;如果参加欧洲VLBI网,将使其灵敏度提高15%-35%,在中日韩三国共建的东亚VLBI网中,也将会发挥主导作用。

  所谓甚长基线干涉,就是将几台分布在不同地点的射电望远镜联网同时工作,通过无线电波干涉的方法,综合成一个巨大口径的“超级望远镜”,以提高天文观测的角分辨率和测量精度。

  目前,我国的VLBI网由上海25米直径、北京50米直径、昆明40米直径和乌鲁木齐25米直径等4台射电天文望远镜,以及上海数据相关处理中心组成。在我国首次月球探测工程中,我国的VLBI网与航天测控网一起,圆满完成了嫦娥工程中的测轨任务。

  利用上海65米射电望远镜组成的VLBI网,我国在即将开展的嫦娥探月工程二期、“萤火一号”火星探测工程中,将可以进行更加精确的定位和定轨,以便用更短的时间来测量航天器的瞬时位置;同时,还有望使我国摆脱对国际地球自转服务机构的依赖,在数小时内自行快速精确测量地球自转参数,以便供航天器快速精确定位和定轨。

  此外,上海65米口径射电望远镜建成后,还将进一步推进我国嫦娥探月项目的重力异常探测,以及“萤火一号”对火星的重力探测和掩星观测;在技术上,也完全可以满足火星探测以至更遥远的木星探测、土星探测的下行科学数据接收的需要。