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”
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(língchén),“天问二号”成功进入预定轨道,启程造访首站“2016 HO3”——这颗(zhèkē)一直作为地球邻居的近地小行星。这是我国首次小行星探测(tàncè)任务,将进行小行星采样并返回。
中国科学院上海天文台将首次使用新建的长白山(长白站)和日喀则(珠峰站)两台(liǎngtái)40米望远镜,实现甚长基线干涉(VLBI)技术在我国(wǒguó)首次小行星(xiǎoxíngxīng)探测高精度测定轨中的应用。
小行星被誉为“太阳系(tàiyángxì)的活化石”,既是研究行星形成演化的天然实验室,也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(jiào)低、保存了太阳系早期物质(wùzhì)特征;同时可能蕴藏水冰、贵金属等资源;更引人注目(yǐnrénzhùmù)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(qǐyuán)的独特窗口。
“天问二号”任务周期长(zhōuqīzhǎng)达约10年,远离地球5亿公里,包含多个关键段,面临信号极其微弱、飞行(fēixíng)控制过程复杂、测定轨精度(jīngdù)要求高等挑战。
在跨越亿万公里的(de)星际(xīngjì)征途中,精准导航决定(juédìng)了成败。VLBI就像一组精准感受风筝方位的“智能牵线(xiàn)’——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(tiānwéntái)已经深耕VLBI测定轨技术二十年,VLBI测定轨团队全面掌握了(le)河外星系射电源与(yǔ)深空探测器的(de)VLBI观测数据处理技术以及深空探测器的测定轨技术,形成了一整套拥有完全自主知识产权的关键技术。
本次任务(rènwù),上海天文台VLBI测轨分系统将首次使用长白(zhǎngbái)山(长白站(zhàn))和日喀则(珠峰站)两个新建40m望远镜执行任务,与现有的上海天马(65m)和新疆乌鲁木齐(26m)观测站联合观测,并和经过升级后的上海VLBI中心(zhōngxīn)共同(gòngtóng)构成了新的“四站一中心”VLBI测轨网络。
与之前的探月(tànyuè)和深空探测任务相比,“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(shíjiān)更长,接收(jiēshōu)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轨道(guǐdào)确定(quèdìng)技术和相位参考VLBI观测和数据处理技术研究(yánjiū)及相关软件的研发。VLBI分系统将首次(shǒucì)以总体计划模式(móshì)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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