
中科院上海天文台VLBI觀測基地
隨著“嫦娥一號”探月衛星進入發射場,中科院上海天文台的VLBI觀測基地和數據處理指揮調度中心,也進入了“一級戰備”狀態。“嫦娥”奔月時,這裡將利用e-VLBI系統(實時數據傳輸),在其飛到2萬公裡高空後,提供實時的、精確的角度導航。近日,記者探訪了這個探月“天眼”的中樞所在。
“天眼”整裝待“張”
鬆江東佘山東麓,中科院上海天文台VLBI觀測基地,已矗立了20年的我國首台VLBI觀測系統的25米口徑天線已整裝待命,正斜指天空,隨時準備與國家天文台的北京密雲、新疆烏魯木齊天文站的南山、雲南天文台昆明的VLBI觀測系統聯手,組成數千公裡口徑的巨型“望遠鏡”,追蹤衛星。
據基地工作人員介紹,他們已經為必要儀器設備準備了替補備件,確保十多天“連軸轉”的“追星”行動和其衛星環月探測一年的測軌能順利完成。
多站聯測即拍即看
多站聯測,是VLBI系統工作的一大特點,即相距數百上千公裡外的至少2個台點同時接收到觀測對象發出的信號,才能通過一系列復雜計算,得出其準確的位置參數。因此,這個“天眼”必須擁有強大的“視覺中樞”,才能及時“成像”。
傳統VLBI好像用膠卷的光學相機,將天線接收到的信號存儲到磁帶或磁盤上,再運送到數據處理中心,一般需1-2週才能得出結果。而這次,我國四地的VLBI系統將實現聯網實時處理,通過專用光纜,每個VLBI觀測站將數據以每秒16兆比特的速率,傳送到位于上海天文台的數據處理中心,並進行復雜的處理,僅需數分鐘,就能得到衛星的精確角位置——就像數碼相機,即拍即看。
中科院上海天文台VLBI測軌分系統辦公室主任李惠華介紹,他們從去年下半年開始對VLBI數據處理中心各項設備運行的可靠性、安全性和準確性進行了全面檢查和測試,並增加了關鍵設備的備份和實時數據處理的監測終端,還建立了即時通訊、視頻、語音呼叫等多級指揮調度系統,以確保任務執行萬無一失。上海天文台VLBI數據處理中心的關鍵軟硬件設備都是上海天文台開發研制的,具有自主知識產權。
提供高精度測量結果
為順利完成“嫦娥”奔月的觀測任務,他們不斷進行程序和設備的調試和檢測,並每週進行一次VLBI測量系統全系統的“操練”,觀測與“嫦娥一號”衛星飛行軌道類似的各種衛星。
8月底,中國、歐洲和澳大利亞之間,首次進行了跨越三個大洲的e-VLBI實驗演示。在實驗過程中,各觀測台站將觀測數據以每秒256兆比特的速率送往位于荷蘭的歐洲VLBI聯合研究所數據處理中心,在觀測的同時,實時傳輸數據和實時相關處理。演示實驗持續了2個小時並得到了良好的觀測結果,這是國際上VLBI技術發展的一件大事。上海佘山站VLBI系統設備運行良好、網絡鏈路穩定,出色完成了任務。隨著超大數據量實時傳輸的實驗,e-VLBI將為天文觀測提供更高靈敏度的即時觀測結果,為航天工程提供更高精度的測量結果。(據《文匯報》/許琦敏)