中新網上海7月23日電 (鄭瑩瑩)中國23日開啟首次自主火星探測任務,計劃一次實現“環繞、著陸、巡視”三大目標。火星探測任務像長跑,火星最遠時距離地球4億公里,是地月距離的1000倍。中國科學院上海天文臺方面介紹,甚長基線干涉測量(VLBI)測軌分系統將為“天問一號”火星探測任務保駕護航。
VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚長基線干涉測量),簡單來說,就是把幾個小的望遠鏡聯合起來,以達到一架大望遠鏡的觀測效果。
VLBI測軌分系統由北京站、上海站、昆明站和烏魯木齊站以及位于上海天文臺的VLBI數據處理中心(簡稱:VLBI中心)組成。這樣構成的望遠鏡相當于口徑為3000多千米的巨大的綜合口徑射電望遠鏡,測角精度可以達到百分之幾角秒,甚至更高。
據介紹,從“天問一號”發射開始,VLBI測軌分系統將參加地火轉移、火星捕獲、離軌著陸等各階段的測定軌任務,實時任務持續到2021年。
VLBI測軌分系統負責環繞器在各個飛行段的VLBI測量和軌道計算任務,以及開展著陸巡視器的定位實驗。VLBI中心對4個觀測站的測量數據進行準實時與事后相關處理和系統誤差校準,以得到每條基線上的VLBI時延和時延率數據。
測量過程中,距離越遠,信號傳輸時間越長,信號的衰減越劇烈,且要求的VLBI測量精度更高。因此,相比月球探測,這次遙遠的火星探測是一個更大的挑戰。
中國科學院上海天文臺研究員劉慶會介紹,VLBI測軌分系統已用于月球探測器實時高精度測定軌,已完成了嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥四號和嫦娥五號再入返回飛行試驗器等VLBI測定軌任務;針對火星探測任務,VLBI測軌分系統共新研發了數十臺套軟件和硬件,分別布置于4個測站和VLBI中心,如:VLBI中心的火星探測VLBI數據處理系統和定軌定位系統,4個測站的致冷接收機、前置型數據采集終端、基準信號鎖相傳輸系統、GNSS接收機、氫原子鐘、水汽輻射計等。這些軟件和硬件的研發,能夠進一步提高觀測裝置的測量精度和可靠性、大氣和電離層時延的改正精度,更好地完成火星探測器的VLBI測定軌任務。
據悉,首次火星探測任務VLBI測軌分系統組建了一支由133位技術人員構成的試驗隊。(完)