为了这件大事，上海天文台长白山40米口径射电望远镜正式启动建设

转自：黄海华

你可知我国最东边的射电望远镜在哪里？答案比较有趣，自2012年上海65米口径天马望远镜落成，它成为地处我国最东部的射电望远镜。不过，今天正式启动建设的中国科学院上海天文台长白山40米口径射电望远镜，预计2024年底前具备初步观测能力，它将取而代之，成为矗立在我国最东方的射电望远镜。

这台望远镜位于吉林省长白山保护开发区池西区管委会马鞍山林场内，是一架全可动、高精度的射电望远镜，将承担探月工程四期和深空探测任务，促进我国射电天文科学观测研究发展。

【升级，势在必行】

就在上个月，上海天文台日喀则40米口径射电望远镜在西藏日喀则开工建设。如此紧锣密鼓，其实是为了同一件大事——升级中国VLBI（甚长基线干涉测量）网。VLBI，是射电天文学的一个里程碑技术。一架望远镜的分辨率毕竟有限，利用多架射电望远镜联合接收同一天体的无线电波信号，就等效于一架单口径射电望远镜。望远镜之间的距离（基线）越长，所形成的虚拟望远镜的等效口径就越大，灵敏度和空间分辨率也越高。目前，中国VLBI网由上海65米口径天马望远镜、北京密云50米口径望远镜、云南昆明40米口径望远镜、乌鲁木齐南山26米口径望远镜和上海VLBI数据处理中心构成，已圆满完成“嫦娥”探月工程一期至三期以及“天问一号”火星探测的VLBI测定轨任务。探月工程首任总设计师孙家栋曾经评价“VLBI技术的加入，使我国探月工程至少提前了五年”。能否同时观测不同天区的两个目标？为满足后续月球与深空探测的需求，升级我国的VLBI网势在必行。一个VLBI网的最小组网配置是3台望远镜，为具备“双子网、双目标”能力，上海天文台提出在吉林长白山和西藏日喀则新建两台40米口径的射电望远镜。如何增大我国VLBI网这一虚拟望远镜的等效口径，是升级过程中需要考虑的一个重要因素，即拉长两个望远镜之间的距离。地处我国西南的日喀则与东北的长白山两台望远镜建成后，其最长基线约3800公里，超过原有上海和乌鲁木齐之间约3200公里的基线，最大角分辨率将提升18%。与此同时，长白山望远镜更靠近我国版图东侧，相比上海天马望远镜的经度位置向东增加了6.6度，将提前26分钟捕获到深空目标。

【在国际上也比较少见】

“长白山望远镜的观测频谱，从700M赫兹到50G赫兹连续覆盖，且具备升级到86G赫兹的观测潜力，这在国际上也比较少见。”上海天文台射电天文与技术研究室研究员李斌告诉解放日报·上观新闻记者，未来计划配备7个波段高灵敏度致冷接收机，可以在低频和高频同时观测多个卫星，最高指向精度5角秒。这几年为了望远镜的选址和建设，李斌差不多每年要去10次长白山，10多个林场几乎跑遍了。对于望远镜而言，长白山海拔995米，高度适宜。“这里就是一个大的森林，种植了许多的红松、白桦林，自然风貌非常好，少有灾害性天气。冬季气候干燥，多为晴天，尤其适合开展高频段观测。”

李斌第一次来到马鞍山林场时，就喜欢上了它。这里是长白山西侧的缓坡，周围有几个小山包，且不在伐木作业区。他至今难忘，长白山望远镜获得批复的那天，“此前长白山保护开发区里没有任何一个大型科研设施，这台望远镜是第一个。”一说到长白山，很多人会联想到其美丽的天池。如果游人如织，对望远镜会有影响吗？“望远镜往东距离天池还有25公里，往西距离松江河镇45公里，方圆3公里没有常住人口，无线电环境也非常适合观测。”李斌说。

长白山的冬季漫长，每年10月开始下雪，气温最低可以达到零下40℃。望远镜会被“冻坏”吗？冰雪覆盖天线怎么办？

据介绍，为确保望远镜在严寒中正常运行，采用整体保温技术，面板下边沿有加热器，主反射体背架则用保温材料包裹，就连望远镜的天线也将采用特制的钢材和油漆。设计人员利用压缩机散发的热量，再用于保温，也是国内外独创的技术。