新華網(wǎng)上海1月31日電(記者王愛華俞錚)中國、日本、韓國三國科學(xué)家正利用他們共同構(gòu)建的世界最大射電望遠(yuǎn)鏡陣,探測銀河系結(jié)構(gòu)、超大質(zhì)量黑洞等深空奧秘。
三國天文學(xué)界在各自獨(dú)立開發(fā)的射電天體探測網(wǎng)基礎(chǔ)上,整合了東亞地區(qū)直徑約6000公里范圍內(nèi)19臺(tái)射電天文望遠(yuǎn)鏡,覆蓋了從日本小笠原、北海道至中國烏魯木齊、昆明的廣闊地域,成為世界上最龐大的射電天文觀測網(wǎng)絡(luò)。如果配合日本“月亮女神”繞月衛(wèi)星上搭載的觀天設(shè)備,這個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣的直徑將會(huì)擴(kuò)展到2.4萬公里。
東亞甚長基線干涉測量(VLBI)觀測計(jì)劃中方科學(xué)家、中國科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員沈志強(qiáng)31日在接受新華社記者專訪時(shí)說:“中國天文學(xué)家經(jīng)過30多年努力建成的VLBI網(wǎng),對(duì)國際上射電天文學(xué)的研究,做出了很大的貢獻(xiàn)。我們還成功地將VLBI技術(shù)用于中國首顆繞月衛(wèi)星的測軌工作,已取得巨大成功。”
甚長基線干涉測量是國際天文學(xué)界目前使用的一項(xiàng)高分辨率、高測量精度的觀測技術(shù),用于天體的精確定位和精細(xì)結(jié)構(gòu)研究。一個(gè)完整的VLBI觀測系統(tǒng)通常由兩個(gè)以上射電望遠(yuǎn)鏡觀測站和一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心組成。中科院VLBI觀測系統(tǒng)目前由上海25米直徑、北京50米直徑、昆明40米直徑和烏魯木齊25米直徑等4臺(tái)射電天文望遠(yuǎn)鏡,以及上海數(shù)據(jù)處理中心組成。
沈志強(qiáng)說,各觀測站同時(shí)跟蹤觀測同一目標(biāo),并將觀測數(shù)據(jù)記錄或?qū)崟r(shí)傳送到數(shù)據(jù)處理中心,計(jì)算機(jī)依靠這些觀測值計(jì)算得出目標(biāo)天體的精確位置。
“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星測軌任務(wù)與一般天文學(xué)VLBI觀測有很大不同。對(duì)繞月衛(wèi)星的測軌,尤其是進(jìn)入環(huán)月正常運(yùn)行前的各軌道段,不允許有絲毫差錯(cuò),必須在10分鐘內(nèi)提供準(zhǔn)確的測軌結(jié)果。在“嫦娥一號(hào)”發(fā)射后的一個(gè)月內(nèi),4個(gè)觀測站和上海數(shù)據(jù)處理中心出色完成了測軌任務(wù),提供的測軌數(shù)據(jù)滯后時(shí)間一般為5至6分鐘。
中國VLBI網(wǎng)三周前剛進(jìn)行了一次遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、海量存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn),利用高速互聯(lián)網(wǎng)將VLBI觀測數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)傳送到數(shù)據(jù)處理中心并進(jìn)行實(shí)時(shí)相關(guān)處理,以取代傳統(tǒng)的VLBI數(shù)據(jù)郵寄方式。半個(gè)月前,包括上海和烏魯木齊兩個(gè)觀測站在內(nèi)的世界17個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡觀測站進(jìn)行的實(shí)時(shí)接力觀測演示,也獲得成功。
東亞VLBI觀測網(wǎng)的主要工作將是完善日本射電天體探測計(jì)劃正在繪制的銀河系圖。日本科學(xué)家相信,由12臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成的日本射電天體觀測網(wǎng),加上中國的4臺(tái)望遠(yuǎn)鏡以及韓國剛建成的3臺(tái)21米口徑望遠(yuǎn)鏡,恒星定位的精度將成倍提高。
“這一獨(dú)特的工作將幫助我們獲得關(guān)于星系結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。”日本國立天文臺(tái)電波天文學(xué)教授小林秀行在接受新華社記者采訪時(shí)說。
韓國和日本科學(xué)家正在開發(fā)一種特制的計(jì)算機(jī),用于整合海量的觀測數(shù)據(jù),這套計(jì)算設(shè)備,計(jì)劃于明年底在韓國首爾投入使用。科學(xué)家預(yù)計(jì),東亞VLBI觀測計(jì)劃將于2010年全面展開。
自400年前意大利人伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀測星空,人類通常靠光學(xué)設(shè)備進(jìn)行天文學(xué)研究。人們后來發(fā)現(xiàn),天體除了發(fā)出可見光,還發(fā)出電磁波。1932年,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室工程師卡爾·央斯基偶然發(fā)現(xiàn)了來自銀河系中心的電波,射電天文學(xué)從此發(fā)端。碟狀天線一般的射電天文望遠(yuǎn)鏡,通過接收天體無線電波或主動(dòng)發(fā)射電波并接收回波,確定遙遠(yuǎn)天體的形狀的結(jié)構(gòu)。
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