天馬望遠鏡檢視原始碼討論檢視歷史

條目名稱

來自 搜狐網 的圖片

中文名：天馬望遠鏡 外文名：Tian Ma telescope 投用時間：2012年10月 功   能：可以觀測到百億光年外的天體 綜合排名：亞太第一、世界第四

天馬望遠鏡（上海65米射電望遠鏡）為中國科學院和上海市的重大合作項目，坐落於上海松江佘山，是一個國內領先、亞洲最大、國際先進、總體性能在國際上名列前4名的65米口徑全方位可動的大型射電天文望遠鏡系統。

2017年10月27日，天馬望遠鏡接受了一次特殊「體檢」——項目總體驗收。專家組認為天馬望遠鏡高質量地完成了各項研製任務，達到立項目標，通過總體驗收。

研發歷程

天馬望遠鏡從2008年立項，到2012年落成，歷時4年，按計劃圓滿地完成了項目任務各個階段所涉及的天線系統、接收機系統、主動面系統、終端系統、台站控制、時頻系統、測站建設以及天文試觀測等任務。對所有技術指標進行的測試結果表明，天馬望遠鏡所有技術指標均滿足或優於任務書中技術指標的要求，實現了我們建設世界級大型射電望遠鏡的目標。

天馬望遠鏡以亞洲第一射電望遠鏡建成入選了中國科學院院士和中國工程院院士評選的2012年中國十大科技進展新聞、國家國防科工局組織評選的2012年度國防科技工業十大新聞、2012年上海十大科技進展第一名、2012年度十大天文科技進展、榮獲2018年度上海市科學技術獎特等獎。

天馬望遠鏡先後參加並成功完成了2012年的嫦娥二號奔小行星探測、2013年的嫦娥三號月球軟着陸、2014年的嫦娥五號飛行試驗器的VLBI測定軌任務，使中國VLBI觀測網的靈敏度提高至1.7倍，大幅提高了VLBI系統的測量能力，為探月衛星的測定軌做出了卓越貢獻。

天馬望遠鏡成功開展了譜線、脈衝星和VLBI的射電天文觀測。探測到了包括長碳鏈分子HC7N在內的許多重要分子的發射和一些新的羥基脈澤源，探測到包括北天周期最短毫秒脈衝星在內的一批脈衝星，實現了對外開放。

主要參數

世界上第一台綜合孔徑望遠鏡於1962年建造完成，大大提高了觀測分辨率。為了更大幅度提高觀測分辨率，20世紀60年代末科學家們發展了甚長基線干涉測量方法（VLBI，Very Long Baseline Interferometry），採用獨立本振技術，使得各個觀測單元之間相互連接，口徑等同於觀測單元之間的距離（基線），望遠鏡間的基線長度原則上不受限制，地面VLBI可長達幾千上萬公里，空間VLBI可達幾萬公里，因此該技術是現代天文學中角分辨率最高的一種觀測手段。

射電望遠鏡和接收機技術的每一次長足的進步都會毫無例外地為射電天文學的發展樹立新的里程碑。中國科學院上海天文台對於天馬望遠鏡系統的研製也正是這種發展趨勢在中國射電天文學發展中的表現。

天馬望遠鏡整個天線結構重約2640噸，主反射面直徑為65米。主要由天線基礎、軌道、方位輪軌、座架、主反射面及調整系統、副反射面及調整系統、饋源及換饋系統、致冷接收機系統、VLBI觀測終端及射電天文觀測終端、時間頻率基準系統及配套系統等組成。

研究應用

天馬望遠鏡在天文研究中的應用包括：

（一）譜線觀測研究

譜線觀測是研究星際物質分布﹑星繫結構以及恆星的形成和演化過程的重要手段。2012年10月26日，天馬望遠鏡在18厘米波段開展了首次試觀測，成功地捕獲到天鵝座A、仙后座A的連續信號，以及來自W3(OH)、W51M、W75N、W49N的羥基譜線。首次觀測成功標誌着望遠鏡的機電系統能夠正常運轉，為開展天文實驗和科研基礎工作打下了良好的基礎。

2014年6月，初步完成了天馬望遠鏡多功能數字終端DIBAS的29種譜線觀測模式的測試，基本實現了譜線觀測自動化，完成了譜線終端的頻率校準工作和數據格式轉換工作，使得用戶能夠用譜線處理方面通用的Gildas軟件包進行數譜線數據處理。2014年年底，實現了對國內科研人員觀測申請（觀測波段為L，S/X和C）的開放。

在L、C、X 波段探測到了包括長碳鏈分子HC7N在內的許多重要分子的發射，並且在L波段探測到了一些新的羥基脈澤源。在成功安裝測試Ku波段接收機之後，2014年9月24日，天馬望遠鏡的DIBAS終端在Ku波段成功進行了譜線試觀測，探測到了大質量恆星形成區的12千兆赫茲甲醇脈澤、射電複合線的發射，以及大質量恆星形成區的星際有機分子氰基乙炔HC3N以及亞丙二烯基C3H2的發射，譜線輪廓、峰值速度均與以往望遠鏡的觀測結果一致。

（二）脈衝星觀測

2013年1月21日，天馬望遠鏡成功地在S（2.3千兆赫茲）和X（8.4千兆赫茲）波段對四顆已知流量密度不到10毫央斯基的脈衝星進行了試觀測，2月5日又成功獲得了一顆毫秒脈衝星的信號。2014年6月，測試了多功能數字終端DIBAS的脈衝星觀測模式，包括：相干消色散搜尋、非相干消色散搜尋、相干消色散在線疊加和非相干消色散在線疊加。為保證脈衝星觀測標準化和流程化，設計了一套觀測綱要標準化模板，完成了數字化終端和望遠鏡控制單元的通信，基本實現了觀測自動化。利用該系統，已經在L、S、C、X波段成功探測到包括北天周期最短毫秒脈衝星在內的一批脈衝星，發現了研究熱點——「銀心磁星」很可能具有周期躍變現象。

（三）VLBI觀測研究 天馬望遠鏡的綜合性能位於世界前列，加上地理位置優越，位於幾個主要VLBI網的交匯處，天馬望遠鏡將大幅度提高國際VLBI網的探測靈敏度，成為中國VLBI網乃至東亞VLBI網的核心，顯著提高我國在天體物理前沿課題中的國際地位。天馬望遠鏡已經參加了與美國GBT和歐洲VLBI網（EVN）等的VLBI試觀測，初步體現了其高靈敏度的優勢，並於2015年正式加入歐洲VLBI網成為國際VLBI網的重要成員。

2014年6月12日，天馬望遠鏡參加了IVS(國際大地測量與天體測量VLBI服務組織)編號為RD1404的空間測地聯合觀測。天馬望遠鏡以其超高系統靈敏度，展示了提高微弱射電源觀測數量和信噪比的巨大優勢。通過此類空間測地觀測，還可以獲得天馬望遠鏡在國際地球參考框架中的精確台站坐標，滿足天馬望遠鏡開展深空導航和相對天體測量等差分VLBI觀測需要。

據上海天文台VLBI國際聯測聯繫人夏博工程師介紹，天馬建成後，就成為歐洲VLBI網正式成員，參加每年三次、每次一個月的常規觀測。2016年2月18日，歐洲VLBI網聯測中，原本被選為參考天線的國外射電望遠鏡臨時出了故障，天馬望遠鏡「臨危受命」首次被選為數據相關處理的參考天線，對參與觀測的14個台站的數據進行檢測，分別得到了各條基線的條紋，標誌着天馬望遠鏡的綜合性能已得到國際認可，並發揮主力作用。

（四）在探月工程及深空探測中的應用

2004年1月，中國正式啟動探月工程。VLBI測軌分系統是中國首次月球探測工程測控系統的重要組成部分，它由上海VLBI數據處理與調度中心和上海佘山、北京密雲、雲南昆明、烏魯木齊南山等4個觀測站聯網構成，參與完成「嫦娥一號」除發射段外各個軌道段的測軌任務。2007年10月24日18時05分，中國首顆探月衛星「嫦娥一號」發射升空。中國科學院的VLBI測軌分系統為測控系統准實時提供高精度的時延、時延率和測角等VLBI測軌數據，並參與完成各軌道段的准實時軌道確定與預報，為確保「嫦娥一號」衛星準確送入預定環月軌道做出了重要貢獻。上海天文台是VLBI測軌分系統的總體單位，負責和實施VLBI測軌和定位工作。

天馬望遠鏡於2013年12月全程參加了嫦娥三號着陸器和月球車X頻段的VLBI測定軌和測定位任務。天馬望遠鏡和北京50米、昆明40米、烏魯木齊25米和上海VLBI中心一起，把嫦娥三號奔月時的測定軌精度提高至100米量級，把着陸器的定位精度提高至優於100米，利用同波束VLBI技術把巡視器的月面相對位置測量精度提高至米級。天馬望遠鏡已成為我國VLBI網的主力測站，由於它的加入，大大提高了我國VLBI網的高標校精度，為嫦娥三號在奔月、繞月、落月探測時的着陸器精密測定軌和月面探測時的月球車相對測定位做出了卓越貢獻。

2014年11月1日6點42分，嫦娥五號飛行試驗器在內蒙古四王子旗預定區域順利着陸，標誌着我國探月工程三期再入返回飛行試驗圓滿成功，為後續嫦娥五號任務的順利實施打下了堅實基礎。天馬望遠鏡和上海VLBI中心、密雲站、昆明站、烏魯木齊南山站一起組成VLBI觀測網,從10月24日開始,全程參加了地月轉移兩次中途修正、月球近旁轉向、月地轉移中途修正、服務艙着陸器分離等測控段的測定軌任務,並以其高靈敏度為VLBI測定軌精度的提高做出了貢獻。

天馬望遠鏡今後將繼續參加嫦娥五號採樣返回、嫦娥四號月球背面着陸探測、中國首次火星探測等國家重大任務，為探測器保駕護航。

視頻

上海天馬望遠鏡，通過接收來自太空的無線電信號