解密天馬望遠鏡：參加嫦娥四號測定軌任務

嫦娥四號是世界首顆在月球背面軟著陸和巡視探測的航天器，隨著今天（8日）凌晨發射任務的成功實施，嫦娥四號將進入地月轉移軌道，史無前例地踏上人類征戰月球背面的旅程。上海天文台負責的VLBI測軌分系統天馬65m射電望遠鏡將作為主力測站參加嫦娥四號著陸巡視器測定軌任務，為世界上首次月球背面軟著陸探測做出貢獻。

這台65米口徑全方位可轉動的大型射電望遠鏡就是天馬望遠鏡，因其坐落在上海市松江區天馬山附近而得名，是中國科學院和上海市的重大合作項目，於2012年底落成。天馬望遠鏡的靈敏度很高，通過接收電波，它能觀測到100多億光年外的天體。天馬望遠鏡自建成以來就成為我國的主力測站，先後參加並完成了2012年嫦娥二號奔小行星探測、2013年嫦娥三號月球軟著陸、2014年嫦娥五號飛行試驗器的VLBI測定軌任務以及2018年5月嫦娥四號中繼星VLBI測定軌任務。

中國科學院的VLBI網是測軌系統的一個分系統，它由北京、上海、昆明和烏魯木齊四地的VLBI台站以及位於上海天文台的數據處理中心組成。這樣一個網所構成的望遠鏡分辨率相當於口徑為3000多千米的巨大的綜合望遠鏡，測角精度可以達到百分之幾角秒，甚至更高。在嫦娥四號中繼星任務中，VLBI測軌分系統從發射之日開始每日實時觀測中繼星，提供高精度觀測數據，為確保中繼星順利飛抵目標軌道發揮了重要作用。在中繼星在軌飛行期間，VLBI測軌分系統天馬65m射電望遠鏡首次承擔了中繼星天線的在軌標定工作，為中繼星承擔後續中繼天線任務做出了重要貢獻。

探月工程VLBI測軌分系統總指揮、中國科學院上海天文台原台長洪曉瑜介紹：“嫦娥工程VLBI測軌分系統由上海天文台負責，這個分系統是由四台望遠鏡組成的，這四個望遠鏡的構成相當於一個3000公里口徑的巨大望遠鏡來看衛星，使得測量精度可以提高很多。”

天馬望遠鏡大幅提升了探月衛星和深空探測器測定軌精度，使負責為探月衛星測軌導航的VLBI觀測網的靈敏度提高至1.67倍，為探月系列衛星的VLBI測定軌作出了卓越貢獻。VLBI測軌分系統天馬65m射電望遠鏡將作為主力測站參加嫦娥四號著陸巡視器測定軌任務，為世界上首次月球背面軟著陸探測保駕護航。

嫦娥四號VLBI測軌分系統定軌定位中心副主任設計師李培佳說：“我們作為VLBI分系統的定軌定位中心，在任務期間，我們每天的任務是通過接收到的測軌數據，包括VLBI以及測距測速，對衛星包括中繼星和嫦娥四號的運動軌跡進行軌道確定，這樣的高精度軌道確定能夠使我們很好地對它進行跟蹤以及測控計劃的進行。由於這次任務是同時有兩顆星的觀測，我們既要對中繼星進行定軌，也要對嫦娥四號進行定軌。”

探月工程VLBI測軌分系統總指揮、中國科學院上海天文台原台長洪曉瑜表示：“這次嫦娥四號技術難點更多，要落到月球的背面去，因為月球的背面不能直接跟地球聯繫，所以我們事先要發射中繼星，然後我們再發射嫦娥四號到月球背面著陸，通過中繼星把數據轉運站傳回來。從5月份中繼星發射以後，我們一直跟蹤中繼星的測軌。這次任務期間還要對中繼星進行定軌，所以這次任務比以往要艱巨些。”

天馬望遠鏡以其超高靈敏度成為國際VLBI網重要測站，大幅提升國際VLBI網的觀測能力，實現了我國在國際VLBI網觀測中由跟隨到引領的突破。

嫦娥四號VLBI測軌分系統定軌定位中心副主任設計師李培佳說：“這次嫦娥四號是在月球背面落下的，所以當嫦娥四號任務落下之後，我們的定軌工作將圍繞中繼星的環繞工作繼續展開。”

（看看新聞Knews記者：許多 實習編輯：李珂）

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