长白山40米射电望远镜开工建设 助力我国探月工程与深空探测任务再上新台阶
时间: 2023-12-27 04:37:23 | 作者: 拉头
央广网北京10月12日消息（总台记者朱敏 赵文彬 王亚平 孙建德）据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道，由中国科学院上海天文台牵头的长白山40米口径射电望远镜于10月11日开工建设。该望远镜是国家深空探测重大专项所属探月工程四期任务之一。为何需要选在长白山架设射电望远镜？该望远镜建设后将承担哪些深空探测任务？又如何推动我们国家射电天文科学观测的发展？
10月11日上午，吉林省长白山保护开发区马鞍山林场内，一架40米口径射电望远镜正式开工建设。这是一架全实面、全可动、高精度、多用途的地平式射电望远镜，未来计划配备7个波段高灵敏度致冷接收机，实现700MHz至50GHz连续频谱覆盖以及双频段同时观测，具备升级到86GHz观测的潜力。中国科学院上海天文台台长沈志强表示，选择长白山这一地点是考虑了服务探月工程测定轨任务的观测网构型的合理性、望远镜后续运行、建设施工难度、天气特征情况、无线电环境等多个角度的影响。
沈志强：首先就是地基合不合适，另外无线电环境合不合适。所以在这里会发现基本上手机信号很难检测到，那是因为我要检测天上的信号，它的信号比咱们手机信号要弱，所以这也是一个条件。当然我们也希望通常在建设这些设施的时候它是非常容易到达，不要跑到水电路都不方便，那么实际操作也会带来不方便，在这些条件下作为选择来建设。
施工前站址照片（2022年8月19日拍摄） （图片来自：中国科学院上海天文台）
长白山的冬季寒冷又漫长。每年只有5月、6月、9月、10月是最适合施工的时间段，全年适合现场施工时间不足6个月。为确保在2024年底前完成40米射电望远镜及其台站建设，在这样短的施工周期内，项目团队紧锣密鼓地推进项目实施。沈志强表示，这是长白山40米望远镜与其他望远镜相比一个新的挑战。
沈志强：这边是高寒，这跟我们在国家东部南部，相对来说针对这个天线是个新的挑战。长白山地区我们可施工的时间是定死的，因为到了冬天都是冻土，没法去做基本的建设。运行过程中，因为高寒对天线的结构等都会带来相比其他的望远镜更多的挑战。主要它低温，所以对材料对设计都要有特殊的考虑。
施工便道建设（2023年8月7日拍摄）（图片来自：中国科学院上海天文台）
2019年11月，工作人员在槽子河林场A点内进行电磁环境测量（图片来自：中国科学院上海天文台）
长白山40米射电望远镜是我国深空探测甚长基线干涉测量，也就是VLBI网布局中的其中一环。目前，中国VLBI网是由上海65米天马望远镜、北京密云50米望远镜、云南昆明40米望远镜、乌鲁木齐南山26米望远镜和上海VLBI数据处理中心构成的“四站一中心”观测网。
沈志强：这里用到一个技术叫VLBI，“甚长基线干涉测量”的英文缩写。它的特点是当天线拉的分隔距离越远，它去观测天体、分辨天体能力就越高，就是说希望有多个天线它们能够间距相当的大。所以在我们原有的中国VLBI网，参与探月工程一期到三期过程中，用到了我们现在已有的4个。它给出我们的分辨本领相当于您用一个3000多公里的大望远镜去看那个目标，所以有非常强的辨析目标的能力。
但现有的“四站一中心”VLBI观测网已经没办法满足我国后续深空探测任务的需求。中国科学院上海天文台提出在我国东北部的吉林长白山和西南部的西藏日喀则新建两台40米口径的射电望远镜。
沈志强：随着探月四期对我们现在提出需要有更多的天线加入，在北京、上海、昆明、乌鲁木齐外让你选几个点，所以很自然从我们的祖国的版图上会想到在我们的东北方向是一个很好的点，另外在我们的西南方向。所以在这次探月四期的项目工作，实际上支持了两个天线的建设：一个是在西藏的日喀则，另外一个在吉林的长白山。
日喀则40米射电望远镜已于9月15日开工建设，预计2024年底前观测站整体竣工。长白山40米射电望远镜也计划于2025年正式投入运用。这两个望远镜的建成将现有VLBI网从“四站一中心”升级为“六站一中心”，使之同时具备“双子网、双目标”能力。
沈志强：从长白山到日喀则，它的直线公里，所以你能够准确的看出比原有的我们在乌鲁木齐到上海这个距长又增加了，这是非常直观的（提升）。另外重要的任务就是说我们有了6个天线，我们组成了“六站一中心”的测量，这样的能力在对飞行器探测过程中，我们能对两个飞行器一起进行测量，所以逐步提升了我们在未来国家深空探测，不只是月球探测在这方面的能力的建设。用于月球与未来的小行星深空探测的高精度测定轨，这个是我们一定要完成的任务。另外，在射电天文里面，我们组网观测其实有非常多的科学目标。我想在未来的天文学研究里面也会带来我们很多意想不到的新成果。
长白山40米射电望远镜开工建设 助力我国探月工程与深空探测任务再上新台阶
10月11日上午，吉林省长白山保护开发区马鞍山林场内，一架40米口径射电望远镜正式开工建设。这是一架全实面、全可动、高精度、多用途的地平式射电望远镜，未来计划配备7个波段高灵敏度致冷接收机，实现700MHz至50GHz连续频谱覆盖以及双频段同时观测，具备升级到86GHz观测的潜力。
