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天问二号亿万公里星际征途,上海天文台十年“智能牵线”

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天问二号亿万公里星际征途,上海天文台十年“智能牵线”

天问二号亿万公里星际征途,上海天文台十年“智能牵线”

5月29日凌晨,“天问二号”成功进入(jìnrù)预定轨道,启程造访首站(shǒuzhàn)“2016 HO3”——这颗一直作为地球邻居的(de)近地小行星。这是我国首次小行星探测任务,将进行小行星采样并返回。 中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)上海天文台将首次使用新建的长白山(长白站(zhàn))和日喀则(珠峰站)两台40米望远镜,实现甚长基线干涉(VLBI)技术在我国首次小行星探测高精度测定轨中的应用(yìngyòng)。 小行星(xiǎoxíngxīng)被誉为“太阳系的活化石”,既是研究行星形成(xíngchéng)演化的天然(tiānrán)实验室,也(yě)为未来太空资源开发提供潜在可能。小行星演化程度相对较低、保存了太阳系早期物质特征;同时可能蕴藏水冰、贵金属(guìjīnshǔ)等资源;更引人注目的是,部分小行星表面尘埃中可能含有的有机物,成为探索生命起源的独特窗口。 “天问二号(èrhào)”任务周期长达约10年,远离地球5亿公里,包含(bāohán)多个关键段,面临信号(xìnhào)极其微弱、飞行控制过程复杂、测定轨精度要求高等挑战。 在跨越亿万公里(gōnglǐ)的(de)星际征途中,精准(jīngzhǔn)导航决定了成败。VLBI就(jiù)像一组精准感受风筝方位的“智能牵线’——即使风筝飞入云端看不见,也能通过多根“线”(望远镜)的协同感知,精确算出它的位置和轨迹。 上海天文台已经深耕VLBI测定(cèdìng)轨技术二十年,VLBI测定轨团队全面掌握了(le)河外星系(héwàixīngxì)射电源与深空探测器的VLBI观测数据处理技术以及深空探测器的测定轨技术,形成(xíngchéng)了一整套拥有完全自主知识产权的关键技术。 本次(běncì)任务,上海天文台VLBI测轨分系统将首次使用长白山(长白站)和(hé)日喀则(珠峰站)两个(liǎnggè)新建40m望远镜执行任务,与现有的(de)上海天马(65m)和新疆(xīnjiāng)乌鲁木齐(26m)观测站联合观测,并和经过升级后的上海VLBI中心共同构成了新的“四站一中心”VLBI测轨网络。 与之前(zhīqián)的探月和(hé)深空探测任务相比(xiāngbǐ),“天问二号”任务VLBI测轨分系统面临着新的技术难点,包括探测器飞行时间更长,接收信号更加微弱;飞行控制复杂,测定轨难度大。 为此,上海天文台VLBI测定轨团队展开了包括小行星弱引力场下的(de)轨道确定技术(jìshù)(jìshù)和相位参考VLBI观测和数据处理技术研究及(jí)相关软件的研发。VLBI分系统将首次以(yǐ)总体计划模式控制观测和数据处理,提高数据处理的灵活性和多任务处理能力,进一步扩展VLBI技术在我国深空探测中的应用。
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