隨著“嫦娥一號”探月衛星進入發射場,中科院上海天文臺的VLBI觀測基地和數據處理指揮調度中心,也進入了“一級戰備”狀態。“嫦娥”奔月時,這裡將利用e-VLBI系統(實時數據傳輸),在其飛到2萬公里高空後,提供實時的、精確的角度導航。近日,記者探訪了這個探月“天眼”的中樞所在。
天眼:整裝待“張”
松江東佘山東麓,中科院上海天文臺VLBI觀測基地,已矗立了20年的我國首臺VLBI觀測系統的25米口徑天線已整裝待命,正斜指天空,隨時準備與國家天文臺的北京密雲、新疆烏魯木齊天文站的南山、雲南天文臺昆明的VLBI觀測系統聯手,組成數千公里口徑的巨型“望遠鏡”,追蹤衛星。據基地工作人員介紹,他們已經為必要儀器設備準備了替補備件,確保十多天“連軸轉”的“追星”行動和其衛星環月探測一年的測軌能順利完成。
中樞:擴容就緒
多站聯測,是VLBI系統工作的一大特點,即相距數百上千公里外的至少2個臺點同時接收到觀測對象發出的信號,才能通過一系列複雜計算,得出其準確的位置參數。因此,這個“天眼”必須擁有強大的“視覺中樞”,才能及時“成像”。傳統VLBI好像用膠卷的光學相機,將天線接收到的信號存儲到磁帶或磁盤上,再運送到數據處理中心,常需1-2周才能得出結果。而這次,我國四地的VLBI系統將實現聯網實時處理,通過專用光纜,每個VLBI觀測站將數據以每秒16兆比特的速率,傳送到位於上海天文臺的數據處理中心,並進行複雜的處理,僅需數分鐘,就能得到衛星的精確角位置──就像數碼相機,即拍即看。中科院上海天文臺VLBI測軌分系統辦公室主任李惠華介紹,從去年下半年起,他們在繞月探測工程有關上級部門和中科院的領導下,與國家天文臺、雲南天文臺、烏魯木齊天文站的工作人員一起,開始對VLBI數據處理中心各項設備運行的可靠性、安全性和準確性進行了全面檢查和測試,並增加了關鍵設備的備份和實時數據處理的監測終端,還建立了即時通訊、視頻、語音呼叫等多級指揮調度系統,以確保任務執行萬無一失。應用於“嫦娥工程”的VLBI數據處理中心的建設是一項創新性工作,關鍵的數據處理的軟硬體設備都是上海天文臺開發研製,具有自主知識産權。
系統:厲兵秣馬
為順利完成“嫦娥”奔月的觀測任務,他們不斷進行程序和設備的調試和檢測,並每週進行一次VLBI測量系統全系統的“操練”,觀測與“嫦娥一號”衛星飛行軌道類似的各種衛星,如歐洲的月球探測衛星和我國的“探測一號”衛星等。8月底,中國、歐洲和澳大利亞之間,首次進行了跨越三個大洲的e-VLBI實驗演示。在實驗過程中,各觀測臺站將觀測數據以每秒256兆比特的速率送往位於荷蘭的歐洲VLBI聯合研究所數據處理中心,在觀測的同時,實時傳輸數據和實時相關處理。演示實驗持續了2個小時並得到了良好的觀測結果,這是國際上VLBI技術發展的一件大事。上海佘山站VLBI系統設備運行良好、網絡鏈路穩定,出色完成了任務。“這可以説是最大的一次實時操練。”中科院上海天文臺副臺長洪曉瑜告訴記者,隨著超大數據量實時傳輸的實驗,e-VLBI將為天文觀測提供更高靈敏度的即時觀測結果,為航天工程提高更高精度的測量結果。(記者 許琦敏)
來源:文匯報
責編:常穎
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