上海天文台佘山25米射电天文望远镜于1986年建成,座落在上海市西南郊,离市区约30公里的佘山镇东佘山东麓。目前佘山25米望远镜承担着EVN和IVS组织的天体物理和天体测量观测,以及由上海天文台组织的 APSG观测;此外佘山25米射电望远镜是探测卫星的一个重要地面监测台站,负责轨道监测和数据接收。
2007年9月19日上午,嫦娥一号卫星任务VLBI测轨系统现场动员会,在我台VLBI中心并通过调度系统同上海佘山站、北京密云站、云南昆明站、乌鲁木齐南山站连线举行。
随着“嫦娥一号”探月卫星进入发射场,中科院上海天文台的VLBI观测基地和数据处理指挥调度中心,也进入了“一级战备”状态。“嫦娥”奔月时,这里将利用e-VLBI系统(实时数据传输),在其飞到2万公里高空后,提供实时的、精确的角度导航。近日,记者探访了这个探月“天眼”的中枢所在。
天眼:整装待“张”
松江东佘山东麓,中科院上海天文台VLBI观测基地,已矗立了20年的我国首台VLBI观测系统的25米口径天线已整装待命,正斜指天空,随时准备与国家天文台的北京密云、新疆乌鲁木齐天文站的南山、云南天文台昆明的VLBI观测系统联手,组成数千公里口径的巨型“望远镜”,追踪卫星。据基地工作人员介绍,他们已经为必要仪器设备准备了替补备件,确保十多天“连轴转”的“追星”行动和其卫星环月探测一年的测轨能顺利完成。
中枢:扩容就绪
多站联测,是VLBI系统工作的一大特点,即相距数百上千公里外的至少2个台点同时接收到观测对象发出的信号,才能通过一系列复杂计算,得出其准确的位置参数。因此,这个“天眼”必须拥有强大的“视觉中枢”,才能及时“成像”。传统VLBI好像用胶卷的光学相机,将天线接收到的信号存储到磁带或磁盘上,再运送到数据处理中心,常需1-2周才能得出结果。而这次,我国四地的VLBI系统将实现联网实时处理,通过专用光缆,每个VLBI观测站将数据以每秒16兆比特的速率,传送到位于上海天文台的数据处理中心,并进行复杂的处理,仅需数分钟,就能得到卫星的精确角位置——就像数码相机,即拍即看。中科院上海天文台VLBI测轨分系统办公室主任李惠华介绍,从去年下半年起,他们在绕月探测工程有关上级部门和中科院的领导下,与国家天文台、云南天文台、乌鲁木齐天文站的工作人员一起,开始对VLBI数据处理中心各项设备运行的可靠性、安全性和准确性进行了全面检查和测试,并增加了关键设备的备份和实时数据处理的监测终端,还建立了即时通讯、视频、语音呼叫等多级指挥调度系统,以确保任务执行万无一失。应用于“嫦娥工程”的VLBI数据处理中心的建设是一项创新性工作,关键的数据处理的软硬件设备都是上海天文台开发研制,具有自主知识产权。
系统:厉兵秣马
为顺利完成“嫦娥”奔月的观测任务,他们不断进行程序和设备的调试和检测,并每周进行一次VLBI测量系统全系统的“操练”,观测与“嫦娥一号”卫星飞行轨道类似的各种卫星,如欧洲的月球探测卫星和我国的“探测一号”卫星等。8月底,中国、欧洲和澳大利亚之间,首次进行了跨越三个大洲的e-VLBI实验演示。在实验过程中,各观测台站将观测数据以每秒256兆比特的速率送往位于荷兰的欧洲VLBI联合研究所数据处理中心,在观测的同时,实时传输数据和实时相关处理。演示实验持续了2个小时并得到了良好的观测结果,这是国际上VLBI技术发展的一件大事。上海佘山站VLBI系统设备运行良好、网络链路稳定,出色完成了任务。“这可以说是最大的一次实时操练。”中科院上海天文台副台长洪晓瑜告诉记者,随着超大数据量实时传输的实验,e-VLBI将为天文观测提供更高灵敏度的即时观测结果,为航天工程提高更高精度的测量结果。(文汇报记者许琦敏)
据了解,中国科学院上海天文台是我国历史最悠久的天文台,至今已有130年的历史。它的前身是法国天主教耶稣会1872年建立的徐家汇天文台和1900年建立的佘山天文台,1962年两台合并成立中国科学院上海天文台。佘山天文台1900年安装了当时东亚最大的40厘米双筒折射望远镜。徐家汇天文台从1914年开始无线电授时,是我国标准时间的发源地,特别是1926年和1933年两次参加国际经度联测,成为远东闻名的天文台,在国际天文界占有一席之地。新中国成立以后,上海天文台以其新生的创业精神, 始终面向国家战略需求和世界科技前沿,为国家标准时间系统的建立,为国民经济和国防建设需要做出了重要贡献,同时为国家培养了一大批优秀人才,也为上海经济的发展做出了显著的成绩。进入九十年代,伴随着上海大发展,上海天文台成功进行了科研机制改革和科技园区建设,主持和承担了国家攀登项目、“973”项目及大科学工程等多项国家级重要科研项目。在天文地球动力学和天体物理学若干领域确立了自己的发展优势,建立了广泛的国际合作关系,有多名科学家在各种国际学术组织中任职,并发挥了积极的作用。由上海天文台发起并主持的重要国际合作项目“亚太地区空间地球动力学(APSG)”计划和在我国天文界建立的第一个中德马普青年伙伴小组都取得了丰硕的研究成果。
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