摘要:天馬測站總工程師劉慶會告訴記者,這次天馬望遠鏡將和“夥伴”們繼續承擔火星探測器的VLBI測定軌任務,爲其護駕導航。”據悉,天馬望遠鏡在3月運行時間接近700小時,完成嫦娥四號、歐洲VLBI網及東亞VLBI網的所有觀測任務。

寂靜的夏夜,當星星調皮地閃耀在天空時,總會和地球上幾雙始終望向它們的“大眼睛”打招呼。它們都是VLBI的成員,其中就有申城市民熟悉的,位於松江佘山的天馬望遠鏡。

突如其來的新冠肺炎疫情曾讓很多行業按下了“暫停鍵”,但中國科學院上海天文臺VLBI團隊卻爭分奪秒按下“重啓鍵”。這些天,團隊裏的年輕人戴上口罩,奔赴北京密雲、雲南昆明、新疆烏魯木齊,爲VLBI網的“小夥伴”們調試新系統。他們既要確保日常觀測的開展,也要爲我國火星探測器的首次造訪“保駕護航”。大家都明白,只有腳踏實地,才能更好仰望星空。

保障觀測任務

“剛接到復工通知的時候,大家心裏或多或少還是有些忐忑的。”上海天文臺射電天文與技術研究室的夏博回憶。事實上,早在1月30日,天馬測站就執行了今年首次嫦娥四號觀測任務。

2月16日復工首日,夏博用了半天時間對系統進行檢查和恢復,而平日裏這些工作只需要一兩個小時就能完成。“疫情期間,只有一個人值班,需要從天線伺服機房、壓縮機房、饋源艙、冷水機房到觀測室來來回回數次,及時發現潛在問題,恢復觀測。”他告訴記者。VLBI團隊裏的巾幗力量也當仁不讓,積極參與夜間觀測,保障了天線的有效運行。

那段時間,夏博的主要工作還包括協調國內外VLBI的觀測時間。“國內疫情期間,國際上對天馬望遠鏡能否參加觀測非常關注,我需要將真實情況及時通報。”他介紹,“而當疫情在全球暴發時,國際上有些臺站被迫停工,可能需要我們代替完成觀測任務,這些都得提前協調安排。”據悉,天馬望遠鏡在3月運行時間接近700小時,完成嫦娥四號、歐洲VLBI網及東亞VLBI網的所有觀測任務。

提高測量精度

作爲現代天文觀測中分辨本領最高的觀測手段之一,甚長基線干涉測量網各個觀測單元之間不需要電的連接,而是採用獨立本振技術,通過聯合數臺小望遠鏡來達到一臺大型望遠鏡的觀測效果。在大家熟知的嫦娥四號任務中,天馬望遠鏡就與北京密雲站、雲南昆明站、烏魯木齊南山站的射電望遠鏡攜手組成VLBI網。

今年7月,備受矚目的火星探測將迎來發射窗口期,屆時,包括我國“天問一號”、美國“毅力號”和阿聯酋“希望號”在內的多國火星探測器,將“同臺競技”奔向火星。天馬測站總工程師劉慶會告訴記者,這次天馬望遠鏡將和“夥伴”們繼續承擔火星探測器的VLBI測定軌任務,爲其護駕導航。“月球距離地球平均距離約38萬公里,最遠距離可達40萬公里;而火星距離地球最遠可達4億公里。”劉慶會透露,“VLBI同樣的測量精度,最終位置的相應誤差會成倍放大。在這次任務中要想測得準,就必須將精度提高。”爲此,VLBI的成員們免不了升級改造一番。

“比如水汽輻射計,主要測量大氣的時延。”劉慶會指着院子裏長得像氣象站的儀器介紹,“這幾臺設備目前還在天馬望遠鏡處測試,之後就會被安裝到各個測站。”

設備的更新換代原本年初就要落實,可受到疫情的影響,不得不“悶”了幾個月。如今,上海天文臺VLBI團隊爭分奪秒來到各測站安裝設備,力爭將失去的時間補回來。“每個測站的系統都很複雜,並不是將設備搬過去、插上電就可以了,需要我們團隊現場調試。”他補充說。

年輕一代挑大樑

讓VLBI“看”得更準,是大家共同的心願。高級工程師孫雲霞參與研發致冷接收機,她告訴記者,其內部可達零下260攝氏度,需要抽真空加上液氦循環才能保證如此低溫。“這是爲了降低自身的溫度和輻射,如此才能看清楚數億公里遠的探測器的信號,甚至數十億光年遠的射電源的信號。”

另一位高級工程師江永琛不久前參與了新疆、雲南兩地測站基準信號傳輸系統的安裝,這套系統能夠自我修正,從而把觀測室內氫鐘的信號穩定地傳輸到望遠鏡的饋源艙,供那兒的接收機和採集終端使用。“氫鐘的信號主要通過電纜傳輸,然而外界的溫度變化或是微小的抖動都會引起電纜熱伸縮的變化,從而相位的變化。這套系統能弱化這些影響,也是爲了能測得更準。”江永琛說。

令劉慶會欣慰的是,年輕一代也在一次次任務和考驗中成長了起來。“我們從老一輩科學家身上學到了不怕困難、不畏艱苦、擔當奉獻的品格,我們會在接下去的任務中傳承和發揚好這些精神。”夏博堅定地說。

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