“天问一号”正式拉开我国行星探测的大幕。它将一次性实现对火星的“环绕、着陆和巡视”3个目标。怎么能确保它在整个任务期间不迷路、不跑偏呢?中科院上海天文台牵头负责的甚长基线干涉测量(VLBI)测轨分系统,就象是一把特殊的空间“尺子”,为“天问一号”保驾护航。请听本台记者李雪梅发来的报道:

  (VLBI测轨分系统由北京站、上海站、昆明站和乌鲁木齐站以及位于上海天文台的VLBI数据处理中心组成,分辨率相当于口径为3000多千米的巨大望远镜。上海天文台研究员刘庆会形容它就象一双能看穿太空的明亮“慧眼”,参与“指引”着“天问一号”的漫漫宇宙行。

  [测量探测器我们现在主要利用三种方法:测距、测速,第三个就是VLBI(测角),就是测量它的一个方向,我们既知道它的距离,又知道它的速度,还知道它的方向,这三个数据综合起来可以精确地得出探测器的位置以及探测器某时某刻的速度,为探测器进行导航]

  众所周知,火星最远时距离地球4亿公里,是地月距离的1000倍。1纳秒的时间误差,放在宇宙尺度就是失之毫厘,谬以千里,到了火星,就能造成30公里的测距误差。刘庆会解释,距离越远,信号传输时间越长,衰减越剧烈,相比月球探测,VLBI测量精度更具挑战。

  [星地距离越远,衰减越大。你好比说,同样一个信号放在月球上和放在火星上(发出),对我(地球上的)望远镜来说是差了100万倍的衰减]

  为了提高VLBI测定轨的精度,研发团队共新研发了火星探测VLBI数据处理系统、致冷接收机等数十台套软件和硬件,进一步提高观测装置的测量精度和可靠性、大气和电离层时延的改正精度。上海天文台研究员洪晓瑜说,更让人有底气的是,VLBI测轨分系统已经圆满完成了嫦娥一号到四号,以及嫦娥五号再入返回飞行试验器等VLBI测定轨任务,练就了过硬的本领:

  [从嫦娥一号,(到)我们现在火星的话要求精度从某种程度上讲,提高了一个量级]

  火星探测任务像长跑。从“天问一号”发射开始,VLBI测轨分系统将参加地火转移、火星捕获、离轨着陆、环火探测等各阶段的测定轨任务。期间,4台射电望远镜紧盯探测器,实时向VLBI中心发送观测数据,VLBI中心对数据处理后,能让“天问一号”知道飞行的位置,以及后续的飞行线路。洪晓瑜说,观测的实时任务将持续到2021年,一些关键任务节点,还需熬夜连续作战:

  [火星是一个长周期的任务,从发射以后一两个星期肯定是重要的弧段,还有就是轨道修正的时侯也是很重要的,变前变后都是重要的弧段,天天要观测,一天大概10小时,从半夜0点到11点结束,确保任务圆满完成]

  以上由记者李雪梅报道)