国家天文台助力天问一号 加油中国
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北京密云站建有口径50米射电望远镜,天线高56米,总重680吨,由结构、馈源和伺服控制三部分组成。天线座架采用轮轨方式,反射面直径为50米,主反射体中心30米为实板面板,外圈20米为丝网面板。馈源系统采用主焦方式,目前有UHF1/UHF2、L、S/X、Ku四个组合共六个频段。装备有相应的数据接收设备、记录设备、时频设备、VLBI终端等。
上海天文台
从今年3月起,上海天文台佘山园区就忙碌了起来。中国科学院上海天文台高级工程师刘庆会介绍,为了胜任火星探测器测定轨任务,全国VLBI共更新了40多套设备,为火星探测度身定制,开发了相应软件、硬件。
比如,他们开发了全新的数据采集终端,让它可以“入驻”火星探测信号的第一收集点——射电望远镜的馈源舱。“望远镜收到的模拟信号,原先通过电缆传输到数据采集终端,信号会因衰减而失真。”刘庆会解释,现在数据终端在馈源舱就将信号转变成数字制式,确保此后信号传输不会失真。
此外,VLBI测轨分系统团队还为氢钟设计了校准系统,可以自动补偿电缆热胀冷缩对氢钟信号传输产生的影响。因为,精准的频率信号对于VLBI观测来说至关重要。其实,他们也曾想过将氢钟也搬入馈源舱,奈何氢钟非常“娇贵”,必须在恒温恒湿的机房里稳定工作,受不了悬浮于距离地面近50米高度的馈源舱中,跟随望远镜反射面转动而四面颠簸。
“我们还为参与VLBI观测的台站都新安装了水汽辐射计,可以测量出大气造成的信号时延并将其扣除。”刘庆会说,这是火星探测任务中首次启用的新技术手段,也是为了提高VLBI测量精度。
未来三年,时刻聆听来自火星的信号
在天问一号探测器飞向火星的过程中,将经历多次变轨,最终被火星所捕获。在这长达七八个月的过程中,VLBI所提供的测轨数据,对于每次变轨指令的准确下达,都具有重要作用。“如果测轨有偏差,那么点火时机、推力大小就会估算错误,尤其在被火星捕获的关键时刻,就会造成严重后果。”刘庆会说,美国曾有火星探测器因减速过度,难以保持飞行状态,结果坠毁在火星表面。
“天问一号”被火星捕获后,着陆巡视器降落火星表面也是异常关键的阶段,这也对测定轨提出更高要求。此后,火星车开始工作后,VLBI还将负责接收一些来自火星车的信号,并对火星车进行定位。“我们会尽力为科学家做好服务,尽量提高接收数据质量。”刘庆会透露,当“天问一号”探测工作正常展开后,他们将每周观测两次,而此前在关键弧段,则维持每天观测12小时的频率。
2020年07月24日 10点07分 1
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VLBI(VLBI,very long baseline interferometry)缩写 甚长基线干涉测量技术。简单来说,VLBI就是把几个小望远镜联合起来,达到一架大望远镜的观测效果。这是因为,虽然射电望远镜能“看到”光学望远镜无法看到的电磁辐射,从而进行远距离和异常天体的观测,但如果要达到足够清晰的分辨率,就得把望远镜的天线做成几百公里,甚至地球那么大。
2020年07月24日 10点07分 2
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好像红案基地[喷]
2020年07月24日 10点07分 4
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