天问一号被火星捕获,上海天文台牵头的“超级望远镜”测量精度达0.1纳秒

2021-02-11 00:44:14 作者: 天问一号被火

摘要:到达国际先进水平

解放日报•上观新闻报道:2021年2月十日19时52分,“天问一号”勘探器施行近火制动(俗称“刹车”减速),被火星捕获,进入火星轨迹,敞开盘绕火星之旅。

自二零二零年7月23日我国初次火星勘探使命“天问一号”成功发射后,由中科院上海天文台牵头的甚长基线干与丈量(VLBI)测轨分系统就参与了对“天问一号”的测定轨作业。到现在,VLBI分系统共进行了106次观测,丈量精度到达0.1纳秒,时延率(指时延跟着时刻的改变)的丈量误差不超越每秒0.3皮秒,均远优于技术指标要求,到达国际先进水平。既满意了火星勘探器测定轨需求,又为后续的火星采样回来、木星勘探、小行星勘探VLBI测定轨打下了良好基础。

【“这就像放风筝,既要知道间隔,更要知道它在哪个方向”】

VLBI测轨分系统以上海天文台为牵头整体单位,由国家天文台密云站、上海天文台天马站、云南天文台昆明站和新疆天文台乌鲁木齐站以及坐落上海天文台的VLBI数据处理中心组成,之前已成功用于月球勘探器实时高精度测定轨。这4个观测台站的望远镜联网后,分辨率相当于一个口径3000多千米的“超级望远镜”。

上海天文台VLBI深空勘探指挥控制中心

“这就像放风筝,既要知道间隔,更要知道它在哪个方向,需要在最短时刻内丈量到天问一号的方位改变。”中科院上海天文台研究员洪晓瑜说。

“天问一号”进入近火制动段时,地火间隔一般到达1.9亿千米,信号的衰减剧烈。相同一个信号从月球和火星宣告,在地球接纳到的信号强度相差约25万倍。为捕捉更精准的信号,每隔几分钟,VLBI测轨分系统就会以银河系外的射电源为参照物,来探知天问一号的精确方位。

间隔如此悠远,进步VLBI时延丈量精度,成为进步测定轨精度的要害。为满意“天问一号”的测定轨要求,VLBI分系统团队完成了40多台套的软件和硬件的研制、测验和现场装置;持续展开了火星勘探VLBI高精度测定轨技术研究和测验验证,大幅进步了VLBI的丈量精度及执行使命的才能。

【根本不受“期望”号和“意志”号信号影响】

相较于对“嫦娥五号”的实时高精度测定轨,“天问一号”VLBI测定轨有何不同?

“虽然间隔更远,与天问一号的交流存在必定的滞后,但事实上,因为VLBI时延丈量精度进步了,对天问一号的测角精度比较探月时大幅进步。”中科院上海天文台研究员刘庆会说。

阿拉伯联合酋长国当地时刻2021年2月9日宣告,该国首个火星勘探器“期望”号成功进入火星轨迹。与此同时,美国“意志”号火星勘探器也正在路上。这么多勘探器,是否会搅扰“天问一号”的信号?

“相较而言,天问一号宣告的信号仍是比较强的,根本不受影响。此外,接纳信号的带宽可调理,并经过数据处理等手法,防止其它勘探器宣告的信号进入咱们的接纳频段。”刘庆会说。

据介绍,近火捕获完成后,VLBI测轨分系统将持续参与“天问一号”停靠段、离轨着陆段和科学勘探段等观测,并对火星车进行定位。栏目主编:黄海华文字修改:黄海华题图来历:新华社图片修改:笪曦文中图片由上海天文台供给