一段時間以來，橫跨東(dong) 西的深空探測“巨眼”陸續開建引發關(guan) 注：9月15日，中國科學院上海天文台40米口徑射電望遠鏡項目，在西藏自治區日喀則市西約35公裏處觀測站址正式開工；10月11日，長白山40米口徑射電望遠鏡建設項目在吉林省長白山保護開發區舉(ju) 辦項目推進與(yu) 科學研討會(hui) ，建設工作也在緊鑼密鼓地進行。

　　“根據國家重大專(zhuan) 項探月工程四期的部署，為(wei) 了應對多個(ge) 月球與(yu) 深空探測器的觀測需求，我們(men) 獲得國家批複在西藏日喀則、吉林長白山分別建設一台40米口徑射電望遠鏡。建成後將形成‘六站一中心’的雙子網VLBI（甚長基線幹涉測量）測軌分係統。”中國科學院上海天文台台長沈誌強對中青報·中青網記者說。

　　人類從(cong) 未停止對未知的探索。在這個(ge) 過程中，科學家的目光總是投向神秘而迷人的月球。探月工程四期，就是在我國對月球多次探測的基礎上，為(wei) 進一步認識和理解月球以及更遙遠的深空而提出來的。

　　在西藏日喀則海拔約4100米的山嶺間，在吉林長白山浩瀚森林中，兩(liang) 隻巨大的“眼睛”即將出現在蒼穹之下，與(yu) 之前已經建好的4隻“眼睛”，一起遙望月亮之上，甚至望向火星、木星，或許還可以看得更遠。

　　從(cong) “光學望遠鏡”到“射電望遠鏡”

　　正在日喀則建設的40米口徑射電望遠鏡，是一架大型全可動高精度多用途射電望遠鏡，未來計劃配備8個(ge) 波段致冷接收機，具有1千兆赫茲(zi) 到100千兆赫茲(zi) 的觀測能力。

　　“西藏日喀則天文觀測條件優(you) 越，為(wei) VLBI長基線、高精度測量提供了得天獨厚的條件。相信40米射電望遠鏡項目的建成，能夠更好地滿足多目標跟蹤測量的需求，確保探月和深空探測任務的順利實施。”中國科學院副院長、黨(dang) 組成員丁赤飆在項目啟動會(hui) 致辭中說。

　　1932年，美國無線電工程師卡爾·央斯基用無線電天線探測到來自銀河係中心人馬座方向的射電輻射，打開了人類在傳(chuan) 統光學波段之外進行天文觀測的第一個(ge) 窗口，標誌著射電天文學誕生。

　　20世紀60年代，高穩定原子頻標技術和高速磁記錄技術不斷發展，射電天文學家在傳(chuan) 統的連線幹涉儀(yi) 基礎上，創建了以“獨立本振”和“磁介質記錄”為(wei) 特點的VLBI技術。此後，美國、歐洲、日本、澳大利亞(ya) 等地的VLBI網相繼投入使用。

　　20世紀80年代，在中國科學院院士葉叔華的帶領下，上海天文台建立了我國第一台25米口徑的射電望遠鏡，開啟了我國射電幹涉測量技術的發展之路。

　　“2004年我國探月工程正式立項，上海天文台主動提出，將天文觀測領域的甚長基線幹涉測量技術用於(yu) 月球探測器的精密測定軌。”沈誌強說。

　　自2007年起，上海天文台牽頭建立VLBI測軌分係統，此後的十幾年中，測量精度和實時性逐漸提高，圓滿完成了嫦娥一號到嫦娥五號，以及天問一號的VLBI測定軌任務。

　　中國科學院所屬中國VLBI網基於(yu) 自主技術建設，在國際上首次將實時VLBI技術用於(yu) 月球與(yu) 深空探測器的高精度測定軌、定位，在探月工程曆次任務和首次火星探測任務中都“發揮了不可替代的重要作用”。

　　2021年12月，探月工程四期任務正式立項。等到西藏日喀則、吉林長白山兩(liang) 台新的40米口徑望遠鏡建成，將形成新的望遠鏡陣列，繼續參與(yu) 到我國深空探測的重大任務中去。

　　據沈誌強介紹，每3台望遠鏡能夠組成一個(ge) VLBI網的最小組網配置。之前，我國月球與(yu) 火星探測測控係統VLBI測軌分係統，包括北京密雲(yun) 、新疆烏(wu) 魯木齊、雲(yun) 南昆明和上海天馬4個(ge) 台站以及上海數據處理中心，簡稱“四站一中心”。

　　未來的“六站”與(yu) 原先的“四站”不同，將不再包含原來的北京密雲(yun) 站。日喀則和長白山兩(liang) 台40米射電望遠鏡建成後，將與(yu) 上海65米天馬望遠鏡、上海25米佘山望遠鏡、雲(yun) 南昆明40米望遠鏡、烏(wu) 魯木齊南山26米望遠鏡和上海VLBI數據處理中心一起，共同構成中國科學院上海天文台的“六站一中心”觀測網。

　　從(cong) “高原戈壁”到“林海雪原”

　　相對於(yu) 上海天馬望遠鏡的經度位置，長白山望遠鏡向東(dong) 增加了6.6度，將比天馬望遠鏡早26分鍾捕獲到深空目標。

　　由於(yu) VLBI技術本身的特點，望遠鏡之間的距離越長，基線也就越長，所形成“虛擬望遠鏡”的等效口徑就越大，多個(ge) 望遠鏡聯合觀測的分辨本領也越高。長白山和日喀則，兩(liang) 台望遠鏡東(dong) 西相顧，把我國原有的VLBI網基線，從(cong) 3200公裏拉長到了3800公裏，讓最大角分辨率提升了18%。

　　日喀則地處西藏高原，平均海拔超過4000米。在這裏，天高雲(yun) 淡，空氣稀薄，人煙稀少，電磁波幹擾也少。

　　獨特的環境條件，使得日喀則成為(wei) 天文觀測的理想之地。科學家們(men) 相信，在這樣的環境中，射電望遠鏡能夠更敏銳地捕捉到來自宇宙深處的微弱信號，幫助人類更深入地了解宇宙的奧秘。

　　從(cong) 選址、定界、水電配套建設，到土地劃撥等各個(ge) 方麵，科學家們(men) 都麵臨(lin) 諸多挑戰。

　　2019年4月，西藏科技廳的工作人員前往現場進行考察。那是一片尚未被開發的地方，烈日炙烤下，放眼望去更多的是沙礫和岩石。當年12月，選址組測量和圈出了征地區域，並用木樁和彩旗標記。

　　兩(liang) 年後，上海市科學技術委員會(hui) 的工作人員也來這裏進行了現場考察。此後，日喀則觀測站的氣象站建設並投入使用。緊接著，塔基和觀測樓的方案設計完成，隨後是北線電力設施的建設和測試。

　　高原地區環境條件惡劣，施工難度大，對施工人員的專(zhuan) 業(ye) 技能和身體(ti) 素質都是極大的考驗。由於(yu) 地理位置的特殊性，物資運輸和設備安裝，也都讓施工者麵臨(lin) 巨大的挑戰。

　　井打下去，站址才有水；電線杆立起來，站址才有電。

　　地質詳勘工作也在進行著。環境鑽探機紮進地裏，把岩芯一管一管抽出來，供相關(guan) 專(zhuan) 家研究判斷，確定當地的地質條件，能夠滿足40米口徑射電望遠鏡樁基的承載要求。

　　按照計劃，日喀則望遠鏡將在今年年底前完成天線塔基地下部分建設，2024年底前具備初步觀測能力。2025年年底前，觀測站整體(ti) 竣工。

　　與(yu) 日喀則望遠鏡遙遙相望的長白山望遠鏡，預計能在2024年年底前具備初步觀測能力，它也將成為(wei) 我國最東(dong) 邊的射電望遠鏡。按照計劃，未來它將配備7個(ge) 波段高靈敏度致冷接收機，實現700兆赫茲(zi) 至50千兆赫茲(zi) 連續頻譜覆蓋，以及S/X雙頻段同時觀測，具備升級到86千兆赫茲(zi) 觀測的潛力。

　　與(yu) 高原的缺氧和紫外線不同，長白山格外缺乏陽光的關(guan) 照，冬季寒冷又漫長。每年11月，保護開發區內(nei) 就成了一片“林海雪原”，氣溫逐漸降至零下二三十攝氏度，甚至更低。嚴(yan) 寒襲來，土地凍結，根本無法施工，要一直等到來年4月開春“解凍”。

　　一年隻有不到一半的時間適合施工，在這樣的情況下，為(wei) 確保在2024年年底前完成長白山望遠鏡及其台站建設，項目團隊不得不爭(zheng) 分奪秒。

　　在不久的將來，兩(liang) 台望遠鏡將共同助力中國VLBI網具備“雙子網、雙目標”能力。

　　從(cong) “重大工程”到“科學探測”

　　據上海天文台專(zhuan) 家介紹，長白山望遠鏡的天線係統采用全實麵麵板，單塊麵板精度優(you) 於(yu) 80微米，主反射體(ti) 麵型精度優(you) 於(yu) 0.3毫米；最高指向精度優(you) 於(yu) 5角秒；采用整體(ti) 保溫技術，主反射體(ti) 背架用保溫材料包裹，確保望遠鏡在東(dong) 北的嚴(yan) 寒環境中正常運行。

　　日喀則望遠鏡項目開工當天，丁赤飆提出，希望在完成項目建設的同時，也能發揮科技設施的“磁力”效應，集聚、培養(yang) 頂尖科技人才紮根西部。依托該項目，當地可以打造航天工程和天文科普基地，推動經濟、科學、文化、教育和旅遊發展。

　　在葉叔華看來，嫦娥係列探月工程、天問一號火星探測工程以及天宮空間站等一係列航天領域重大工程的實施，彰顯了我國航天領域蓬勃發展的強大力量。

　　“在這些重大深空探測任務順利實施的同時，我國天文基礎探測領域也在悄然發生著重大變革。”她說。

　　貴州的FAST“中國天眼”、四川稻城的“圓環陣太陽射電成像望遠鏡”、新疆奇台的110米口徑全向可動射電望遠鏡……一批重大科學基礎設施陸續建設，葉叔華相信，新的射電望遠鏡建成後，在探月工程以及小行星、火星、木星等深空探測任務中，也會(hui) 發揮重要作用。

　　VLBI網的建成，還將有助於(yu) 提升我國射電天文科學研究能力，推動科學家在超大質量黑洞等一係列天文學前沿領域的研究中取得更多創新性成果。

　　深空探測的規劃足夠長遠，來自中國的科學家將遙望月亮，然後是火星、木星，乃至整個(ge) 太陽係。

　　中青報·中青網記者 張渺 來源：中國青年報