“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星仿佛一只即將放飛月球的“風(fēng)箏”，要精確地從地球軌道奔向月球軌道，就得抓住“風(fēng)箏”后面那根無形的線，而這根線的一頭就拴在上海。昨天，中科院上海天文臺(tái)及佘山觀測(cè)站已進(jìn)入“臨戰(zhàn)狀態(tài)”，幾天之內(nèi)這里就將與國內(nèi)三座天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡聯(lián)網(wǎng)，為“嫦娥奔月”導(dǎo)航指路。發(fā)射成功之時(shí)，可能傳出一句行話：“北京，北京，我是上海，衛(wèi)星已捕獲�！�
最長“風(fēng)箏線”合力牽
我國迄今發(fā)射的所有衛(wèi)星均繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，其中軌道最遠(yuǎn)的一顆，距離我們約8萬公里，而這只是“嫦娥”衛(wèi)星38萬公里路程的一個(gè)零頭。以往，位于地面的我國航天測(cè)控設(shè)備，以及狀如雷達(dá)碟形天線的射電望遠(yuǎn)鏡，只要通過發(fā)射和接收衛(wèi)星電磁波，就能較精確地測(cè)定其軌道。而如今，要站在地球上，“看”清月亮旁邊一顆正以每秒1000多米速度飛行的人造衛(wèi)星，這對(duì)“視力”的要求提高了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
“嫦娥”背后的這條最長風(fēng)箏線，絕非簡單直線延伸，而是要先繞地球好幾圈，再像擲鏈球一樣把衛(wèi)星“拋”向地球月球之間的“轉(zhuǎn)移軌道”，再經(jīng)長途“擺渡”，最終進(jìn)入月球軌道。如此復(fù)雜精密的“風(fēng)箏線”軌道，必須由多臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡通過VLBI(甚長基線干涉)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)測(cè)定。據(jù)悉，這將是我國VLBI首次應(yīng)用于航天工程。
從佘山看月亮“足球場”
天文學(xué)家告訴記者，VLBI的神奇之處在于，即使某臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡的口徑只有25米，但它一旦與東西南北不同方位的同類望遠(yuǎn)鏡聯(lián)網(wǎng)，其口徑就相當(dāng)于各望遠(yuǎn)鏡之間的地理跨度。
目前，上海佘山、北京密云、烏魯木齊南山及昆明等4座天文站點(diǎn)已實(shí)現(xiàn)VLBI聯(lián)網(wǎng)，這臺(tái)“超級(jí)望遠(yuǎn)鏡”口徑達(dá)到3000公里左右。屆時(shí)，四地對(duì)“嫦娥”的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，將集中到上海天文臺(tái)的VLBI數(shù)據(jù)處理和指揮調(diào)度中心，并與國家航天測(cè)控系統(tǒng)一起，為“嫦娥”測(cè)軌定軌。據(jù)了解，這張VLBI網(wǎng)的分辨率，相當(dāng)于身處佘山山頂，就能目視月球上一個(gè)足球場大小的目標(biāo)。
撞月、洲際測(cè)軌身經(jīng)實(shí)戰(zhàn)
“嫦娥”路迢迢，VLBI系統(tǒng)已通過大型實(shí)戰(zhàn)演練，大大提升了“識(shí)途能力”。
作為國際VLBI網(wǎng)重要成員，上海天文臺(tái)曾于2005年與國外合作，參與觀測(cè)“惠更斯”探測(cè)器登陸土星六號(hào)衛(wèi)星。最近一年多來，“大演兵”就有兩場。去年五六月間，我國連續(xù)5天利用行將退役的歐洲繞月衛(wèi)星“Smart-1號(hào)”進(jìn)行測(cè)軌演習(xí)。其間，四地VLBI與航天測(cè)控網(wǎng)對(duì)其順利實(shí)施聯(lián)合定軌，最終該衛(wèi)星撞月試驗(yàn)成功。今年8月，上海又與澳洲、歐洲望遠(yuǎn)鏡聯(lián)網(wǎng)，在三大洲間架起一座“萬公里”口徑望遠(yuǎn)鏡，并成功進(jìn)行了首次跨越洲際的實(shí)時(shí)VLBI觀測(cè)，實(shí)驗(yàn)持續(xù)2個(gè)小時(shí)，得到清晰觀測(cè)結(jié)果。
專家稱，這一切都為“嫦娥”測(cè)軌做好了充分準(zhǔn)備。
作者:徐瑞哲
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