解碼深空奧秘 這張觀天巨網見證了中國射電天文學的飛速發展

2025年10月02日18:50:15 科學 2073
 
 
 

射電望遠鏡,是人類觀測宇宙深處的一雙雙「慧眼」。今天的《強國新基石》,我們來認識天文觀測領域的國之重器——甚長基線干涉測量網。

這是一張面積巨大的射電望遠鏡觀測網,它包括了上海松江的天馬65米口徑望遠鏡、雲南昆明40米口徑望遠鏡、新疆烏魯木齊26米口徑望遠鏡,上海佘山25米口徑望遠鏡以及「十四五」期間建成的西藏日喀則40米口徑和吉林長白山40米口徑望遠鏡構成,組成一張觀測巨網。近年來,透過這扇「全景視窗」,為嫦娥一號、二號、三號、四號、五號、六號、天問一號等完成了測定軌任務,讓我們在深空探測中有了更精準的「導航」。

 
 
 

解碼深空奧秘

為航天器保駕護航

一台台射電望遠鏡矗立在祖國的天南地北,仰望著深邃蒼穹,為我們解碼深空的奧秘,為航天器們保駕護航。

總台央視記者 杜思源:上海松江這座巨型天線,就是中國科學院上海天文台天馬望遠鏡。此刻它正在執行脈衝星觀測任務。它是一個65米口徑的射電望遠鏡,由主副反射面、饋源、方位俯仰驅動機構、天線座架,軌道等部分組成。它的主反射面有1008塊面板,擁有先進的主副反射面調整系統。

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中國科學院上海天文台正高級工程師 王錦清:最高到下面大概75米,重量大概是2700噸。它在旋轉,目的是看不同天體,就像我們人眼一樣,眼睛看不同的目標,人要轉過來,頭要轉過去是一個道理。下面是輪軌,42米直徑的軌道,它是整體焊接的,天線在滾動過程當中更加平穩。它滾動得很慢很慢。

「天問二號」在哪裡 觀天巨網有答案

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從2012年建成至今,天馬射電望遠鏡始終是我國深空探測的利器。同時還面向世界科技前沿,為世界首次黑洞成像流量定標、黑洞自旋驗證和多波段觀測做出重要貢獻,在觀測室,我們可以看到像這樣的觀測日誌,如今天馬望遠鏡每年的運行時間長達7000小時。

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總台央視記者 杜思源:上海天文台的數據處理中心,科學家們正在忙碌著,今天的任務是天問二號探測器的觀測和數據處理工作。參與今天觀測的望遠鏡不只上海佘山的天馬望遠鏡,還有在雲南昆明、新疆烏魯木齊、西藏日喀則的射電望遠鏡,它們此刻都在同步觀測,一起執行任務。

一個個小小的波峰,就是天問二號此時給等候在望遠鏡另一側的科學家們的回答。

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中國科學院上海天文台台長 研究員 孔大力:大型高性能的現代化射電望遠鏡,構成了一張覆蓋我們中國國土的觀天巨眼,相當於建設了一台等效於和我們中國領土面積這麼大的一台望遠鏡,可想而知它的觀測能力是非常強大的。

 
 
 

薪火相傳

不忘科技報國初心

演播室里我們現在看到的這個裝置,就是從天馬射電望遠鏡觀測台站帶回來的一個重要零部件,它叫促動器。在望遠鏡的主反射面,每一塊面板後面都有這個裝置。有了它,天馬望遠鏡巨大的主反射面能完美克服重力變形帶來的性能下降,讓它在任意仰角任意波段的觀測效率提升到50%。

天馬望遠鏡為代表的這張觀天巨網,見證了中國射電天文學的飛速發展。而這也是從一個個小口徑望遠鏡、一次次小範圍聯合觀測開始,一步步孕育而生的。科學裝置不斷創新升級的背後,是一代又一代科學家的薪火相傳。

在65米口徑的天馬射電望遠鏡的旁邊,有一台小小的6米射電望遠鏡,記錄著我國開展射電天文研究最早的歷史。1981年,這台6米射電望遠鏡建造完成,是當時國內口徑較大、性能較好的厘米波射電望遠鏡。

中國科學院上海天文台正高級工程師 王錦清:我們台的葉叔華院士當時就是力推做vlbi(甚長基線干涉測量),搞了第一面天線,是6米天線。當時費了老大的勁,靠我們自己同事們鑽研,然後自己架起來的。

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在上海天文博物館,存放著一代又一代中國天文學家的珍貴手稿。其中有一份《關於在上海建造65米射電望遠鏡的報告》,它的撰寫人就是今年已年近百歲仍在關心中國天文事業的中國科學院院士葉叔華。

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中國科學院上海天文台台長 研究員 孔大力:從葉先生這老一輩的科學家開始,是一代人接著一代人乾的傳承過程。這些老前輩,在國家需要的時候,把他們在學科上的積累,毫無保留地傳授給年輕的科學家,始終是錨定甚長基線干涉測量,服務國家重大需求這樣一個初心和使命。

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中國科學院上海天文台正高級工程師 王錦清:葉先生經常說,大家一定要沉下心來,不畏艱苦,耐得住寂寞,幾十年如一日地去做一件事情。國家的需求是最關鍵的。做vlbi(甚長基線干涉)大家都很團結,它是好多個天線一起協同工作的,大家心齊了才能一起干一個事情。這個就跟老一輩葉先生他們的帶領有很大的傳承關係。

 
 
 

觀天巨網

搶佔天文領域科技制高點

此時的天問二號,未來的嫦娥七號,還有小行星防禦以及載人航天等國家任務中,都會有這些射電望遠鏡為航天器測定軌道,保駕護航。未來,由這些射電望遠鏡組成的甚長基線干涉測量網,還要迎接許多國家航空航天和深空探測的任務,為我們帶來宇宙可見光之外的奧秘,為搶佔天文領域科技制高點再立新功。

(總台央視記者 帥俊全 杜思源 吳昊)

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