一个在日喀则一个在长白山，上海天文台为何建设两台相距3800公里的望远镜

5 k) q3 C: E4 s0 |一个在海拔4100米的青藏高原，一个在最低气温达到零下40℃的东北。今天（12月27日），由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，启用仪式在上海松江、西藏日喀则、吉林长白山同步举行。
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- M1 z% g! S- }' J5 H7 b5 ~* f; @从此，我国甚长基线干涉测量（VLBI）网由“四站一中心”升级为“六站一中心”，可同时观测2个不同天区的月球与深空探测器，不仅能更加有力保障探月四期和深空探测任务，还将成为支撑射电天文研究观测的新利器。

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我国VLBI网升级为“六站一中心”。

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, n" I5 [; B- K0 U6 ?8 C+ O6 y两台望远镜相距3800公里，为何会选址日喀则和长白山？

; T0 G6 O. d0 V# {* k/ q【升级中国VLBI网，剑在弦上】
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8 w4 T& a2 s. p$ Z" Q  @( L) W这还得从VLBI技术说起。

& [# N- t1 ~9 N0 ]1 b3 _今年97岁高龄的中国科学院院士、上海天文台名誉台长叶叔华，正是这一技术在我国发展的重要推手。她在今天的视频致辞中亦难掩“欣慰与喜悦”。

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叶叔华院士视频致辞。黄海华 摄

/ q& d* u% R: ?9 \+ d' T4 i: z* FVLBI是射电天文学的一个里程碑技术，利用干涉测量，多个望远镜可等效成一台口径更大的望远镜。
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“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解放日报·上观新闻记者，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。
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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”。

; q# F6 F9 n% i2 |* ]% {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”。
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日喀则40米口径射电望远镜

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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。

长白山两台40米口径射电望远镜

* I1 d  }0 t( s: Q2 z5 I4 {+ s/ v【仅用1年零3个月建成两台望远镜】
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! A; s/ q( y3 w" s  Q  g7 v1 U日喀则40米口径射电望远镜总工程师王锦清，已记不清自己进藏多少回。从2018年起他就参与望远镜选址和建设，每次来都有高原反应。
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望远镜距离日喀则市区约35公里，差不多是无人区，非常荒凉。缺水，他们就打了一口200米的深井，但需要过滤；没电，他们就从10多公里外拉来了电缆；刚去时到处光秃秃，他们就种上植物，多点绿意……
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打井取水。

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同样地，这几年为了望远镜的选址和建设，长白山40米口径射电望远镜总工程师李斌差不多每年去10次长白山，附近10多个林场几乎跑遍了。
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) L/ d" }/ A# d) R# |9 ]第一次来到马鞍山林场，李斌就喜欢上了它，“这里就是一个大的森林，种植了许多的红松、白桦林……”
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+ K, `! B  x" x8 O% B% [: z望远镜往东距离天池还有25公里，往西距离最近的松江河镇45公里，方圆3公里没有常住人口，非常适合观测。
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在马鞍山林场附近进行电磁环境测量。

在探月工程支持下，上海天文台于2023年9月相继启动了长白山和日喀则40米口径射电望远镜建设，这是上海天文台第一次在上海以外的地方建设大型天文观测设施。在日喀则，重点考虑的是高原特性和防风沙及防冻要求；针对长白山的大雪、极寒气候条件，望远镜采用了整体保温设计。
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6 Z$ i, S+ v$ i  V& }3 N9 `尽管建设条件异常艰苦，在中国电子科技集团公司第54研究所和第39研究所通力合作下，仅用1年零3个月，就完成了两台望远镜的建设，并成功获得VLBI干涉条纹。

0 M1 N/ M& g0 V9 l; [8 q; a【测量精度将从4纳秒提升到3纳秒】
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0 D% H, G5 l; {从日喀则到长白山相距3800公里，这意味着中国VLBI网最长基线即“等效口径”，将超过原有从上海到乌鲁木齐之间的3200公里。这也意味着，可视天区提高25%，X波段角分辨率较过去提升18%。
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6 |- w$ X' l% F中国VLBI网的6台望远镜将组成“双子网”，同时探测不同天区的“双目标”，测量精度将从过去的4纳秒提升到3纳秒。

- U" ^) c: E8 D9 s# B“长白山望远镜的观测频谱，从700M赫兹到50G赫兹连续覆盖，观测波段最高还可拓展至100GHz，这在国际上也比较少见。”李斌告诉解放日报·上观新闻记者。

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长白山40米口径射电望远镜。

" ^1 |- }* R/ B" ?9 V7 z+ S  V长白山40米口径射电望远镜更靠近我国版图东侧，相比上海天马望远镜将提前26分钟捕获到深空目标。
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日喀则40米口径射电望远镜的观测频率是从1G赫兹到100G赫兹，从低频到高频都能覆盖。这将助力我国在超大质量黑洞、致密天体等前沿领域进行探索。

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日喀则40米口径射电望远镜。

; Z/ m7 ?3 o( p“探测小行星的天问二号将在2025年5月前后发射，嫦娥七号最快将在2026年发射，我们期待升级后的中国VLBI网为月球和深空探测，乃至载人登月做出更大贡献。”沈志强说。
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% a2 ^! [  K& L4 h+ o: S$ r题图来源：黄海华 摄 图片来源：除署名图片，其他由上海天文台提供
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来源：作者：解放日报 黄海华