中国科学院上海天文台建设运行的日喀则和长白山两台40米口径射电望远镜落成

最近，中国科学院上海天文台承建并管理的位于日喀则和长白山的两座40米口径射电望远镜顺利完成建设并投入使用，其启用典礼分别在上海市松江区、西藏自治区日喀则市以及吉林省长白山地区同时举办。

自此，我国的长基线干涉测量(VLBI)网络已从“四站一中心”模式提升至“六站一中心”模式，从而能够同时监测两个不同天区的月球和深空探测器。这一升级不仅加强了我国探月工程第四阶段和深空探测任务的安全保障，同时也为射电天文研究提供了新的观测工具。

VLBI技术是射电天文学领域的一项划时代成就，通过干涉测量手段，将众多望远镜组合起来，相当于形成了一个更大口径的单台望远镜。

“它能达到迄今所有天文观测手段所能给出的最高分辨率，是哈勃空间望远镜分辨率的数百倍，相当于在地球上能分辨月球上篮球大小的物体。”上海天文台台长沈志强告诉记者，由于VLBI技术的特点，各个望远镜之间的距离(基线)越长，所形成的“虚拟”望远镜“等效口径”越大，分辨率越高。

上海天文台基于在射电天文领域的深厚积累，牵头中国VLBI网圆满完成嫦娥一号到五号以及首个火星探测器“天问一号”的测定轨任务。探月工程首任总设计师孙家栋曾高度评价：“VLBI技术的加入，使我国探月工程至少提前了五年。”

随着我国深空探测事业的推进，对于VLBI网也提出了更高要求，能否同时观测不同天区的两个目标?一个VLBI网的最小组网配置是3台望远镜，而我国原有的VLBI网只有4台望远镜和一个数据处理中心，不足以构建“双子网”。

于是，再建两台40米口径射电望远镜的构想被提上议事日程。VLBI组网有一个基本要求，东西、南北基线越长越好，因此靠近中国版图边缘的日喀则和长白山，成为一个优先考虑的“组合”。

日喀则海拔约4100米，人迹罕至，电磁波干扰稀少;长白山保持着自然风貌，鲜有灾害性天气。此外，这两个地方多为晴天，空气干燥，特别适合开展高频段观测。就这样，日喀则和长白山被确定为最终站址。

在获得探月工程的助力后，上海天文台于2023年9月先后开启了长白山与日喀则40米口径射电望远镜的建造工程。这标志着上海天文台首次将大型天文观测设施的建设选址于上海地区之外。

日喀则至长白山的直线距离达3800公里，这一数据表明，我国VLBI网络的最长基线，即所谓的“等效口径”，将超过之前上海至乌鲁木齐间所保持的3200公里基线。此外，这一变化还意味着，我们能够观测到的天区范围将增加25%，而在X波段的角分辨率方面，相较于以往也将有18%的提升。

我国VLBI观测网络中的六台望远镜将联合构建“双子观测阵列”，共同对准不同天区的“双星”目标进行观测，从而将测量精度由原先的4纳秒提高至3纳秒。