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,“天问二号”成功(chénggōng)进入预定轨道,启程造访首站“2016 HO3”——这颗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(jìnxíng)小行星采样并返回。
中国科学院上海天文台(tiānwéntái)将首次使用新建的长白山(长白站)和日喀则(珠峰(zhūfēng)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低、保存了太阳系早期物质特征;同时可能蕴藏水冰(shuǐbīng)、贵金属等资源;更引人注目的是,部分(bùfèn)小行星表面尘埃中可能含有的有机物,成为(chéngwéi)探索(tànsuǒ)生命起源的独特窗口。
“天问二号”任务周期长达约10年,远离地球5亿公里,包含(bāohán)多个关键(guānjiàn)段,面临信号极其(jíqí)微弱、飞行控制过程复杂、测定轨精度要求高等挑战。
在跨越亿万公里的星际征途中,精准(jīngzhǔn)导航决定(juédìng)了成败。VLBI就像一组精准感受(gǎnshòu)风筝方位的“智能(zhìnéng)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(shànghǎi)天文台已经深耕VLBI测定轨技术(jìshù)二十年,VLBI测定轨团队全面掌握了河外星系射电源与深空探测器的(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(zìzhǔ)知识产权的关键技术。
本次任务,上海(shànghǎi)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)两个新建40m望远镜(wàngyuǎnjìng)执行任务,与现有的上海天马(65m)和新疆乌鲁木齐(26m)观测(guāncè)站联合观测,并(bìng)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(yǔ)之前的探月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(nándiǎn),包括探测器飞行时间更长,接收信号更加微弱(wēiruò);飞行控制复杂,测定轨难度大。
为此,上海天文台VLBI测定轨(guǐ)团队展开了包括(bāokuò)小行星(xiǎoxíngxīng)弱引力场下的轨道确定技术和相位参考VLBI观测和数据处理(shùjùchǔlǐ)技术研究及相关软件的研发。VLBI分系统将首次以总体计划模式控制(kòngzhì)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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