在我國射電天文領(lǐng)域,一項(xiàng)新的突破性進(jìn)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。中國科學(xué)院近日宣布,位于西藏日喀則和吉林長白山的兩臺40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡已正式投入使用,為我國射電天文研究增添了強(qiáng)大的新工具。
這兩臺射電望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)始于2023年9月,由中國科學(xué)院上海天文臺負(fù)責(zé)實(shí)施,得到了探月工程的支持。歷經(jīng)一年多的辛勤努力,兩座望遠(yuǎn)鏡分別在高原和寒冷地帶成功落成。它們位于我國的西南和東北地區(qū),將顯著優(yōu)化我國甚長基線干涉測量(VLBI)網(wǎng)的布局。
這兩座射電望遠(yuǎn)鏡的加入,使中國VLBI網(wǎng)從“四站一中心”擴(kuò)展為“六站一中心”。這意味著,中國VLBI網(wǎng)的觀測能力將得到顯著提升,不僅能夠更好地支持探月四期和深空探測任務(wù),還將成為射電天文研究的重要支撐。同時(shí),它們也將成為當(dāng)?shù)靥煳目破战逃闹匾Y源。
建設(shè)這兩臺射電望遠(yuǎn)鏡的過程充滿了挑戰(zhàn)。一個(gè)位于海拔4100米的高原,另一個(gè)則要在零下20多度的低溫環(huán)境中運(yùn)行。然而,在中國電子科技集團(tuán)公司第54研究所和第39研究所的共同努力下,這兩臺望遠(yuǎn)鏡僅用1年零3個(gè)月的時(shí)間就成功建成,并順利進(jìn)行了天線驗(yàn)收和VLBI試觀測,成功獲得了干涉條紋。
日喀則射電望遠(yuǎn)鏡
長白山射電望遠(yuǎn)鏡
這兩臺射電望遠(yuǎn)鏡的加入,使中國VLBI網(wǎng)的最長基線從原來的約3200公里擴(kuò)展到了約3800公里,可視天區(qū)提高了25%,X波段角分辨率提升了18%,達(dá)到了優(yōu)于2毫角秒的水平。這使得中國VLBI網(wǎng)具備了“雙子網(wǎng)、雙目標(biāo)”的能力,為天文學(xué)前沿領(lǐng)域的研究提供了強(qiáng)大的支持。
這兩臺望遠(yuǎn)鏡采用了先進(jìn)的技術(shù),包括全實(shí)面轉(zhuǎn)臺式天線的結(jié)構(gòu)保型、全環(huán)控保溫和全數(shù)字化控制等。這些技術(shù)的應(yīng)用,使望遠(yuǎn)鏡的面型精度和天線效率得到了顯著提升,面型精度優(yōu)于0.3毫米。在極端工況下,這兩臺望遠(yuǎn)鏡能夠?qū)崿F(xiàn)700MHz至50GHz的頻率觀測,觀測波段最高還可拓展至100GHz。
這兩臺40米射電望遠(yuǎn)鏡的建成,將對我國射電天文科學(xué)研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。它們將助力我國在超大質(zhì)量黑洞、致密天體快速時(shí)變及引力波電磁對應(yīng)體、銀河系動力學(xué)研究,以及高精度天地一體化參考架等領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。這標(biāo)志著我國在射電天文研究領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,為未來的科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。