我国VLBI网“等效口径”提升至3800公里！500米口径的FAST射电望远镜不香了？

央广网北京10月14日消息（总台中国之声记者富赜）据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，近日，由中国科学院上海天文台牵头建设的长白山40米口径射电望远镜项目正式启动。这台望远镜作为我国VLBI也就是甚长基线干涉测量网的一部分，未来将在我国的探月工程和深空探测任务中发挥重要作用。

目前，中国VLBI网是由上海65米天马望远镜、北京密云50米望远镜、云南昆明40米望远镜、乌鲁木齐南山26米望远镜和上海VLBI数据处理中心构成的“四站一中心”观测网。此外，日喀则40米射电望远镜已于9月15日开工建设，预计2024年底前观测站整体竣工。这两个望远镜的建成将现有VLBI网从“四站一中心”升级为“六站一中心”，使之同时具备“双子网、双目标”能力。

甚长基线干涉测量，原理是什么？FAST和VLBI的关系是什么？为什么选址在长白山？

VLBI，甚长甚清晰！

中国科学院上海天文台长白山观测站总工程师李斌介绍，长白山40米射电望远镜是我国VLBI网布局中的一部分。所谓VLBI，是指深空探测甚长基线干涉测量，最终目的是实现更高分辨率的观测。

分辨率等于波长与口径之比，在同等波长下，望远镜口径越大，分辨率越高。VLBI的技术原理，在于多个望远镜组合可等效于一台口径更大的望远镜。望远镜之间的距离（基线）越长，所形成的“等效口径”越大，联合观测的灵敏度和空间分辨率也越高。

目前，中国VLBI网包括上海65米天马望远镜、北京密云50米望远镜、云南昆明40米望远镜、乌鲁木齐南山26米望远镜。这4台望远镜组合在一起，相当于可以构成一个最大直径约3200公里的巨型望远镜。未来，日喀则和长白山的两台望远镜建成后，我国VLBI网最长基线将由上海到乌鲁木齐的约3200公里，拉长至长白山到日喀则的约3800公里。

与此同时，由于一个VLBI网的最小组网配置是3台望远镜，目前VLBI网4台望远镜的配置只能观测1个目标，未来6台望远镜可分成两个子网，同时观测两个目标，具备“双子网、双目标”能力，为携带多个探测器的嫦娥七号提供服务。

既有VLBI，何需FAST？

理论上而言，利用VLBI技术在地球表面组成的射电望远镜最大口径为地球直径。我国的VLBI网也是国际VLBI的重要成员，乌鲁木齐南山望远镜就参加过欧洲VLBI网（EVN）、国际VLBI服务网（IVS）、俄罗斯低频VLBI网（LFVN）等3个国际合作组织的多个观测项目。

既然如此，为何还需要建设单个口径为500米的FAST射电望远镜？李斌介绍，VLBI是为了提高望远镜的分辨率；而望远镜的灵敏度，即探测微弱射电信号的能力，受单个望远镜口径大小的影响。

不过，FAST望远镜也能与其他望远镜实现组网。2019年，FAST曾与天马望远镜成功联合观测，获得VLBI干涉条纹。但通常望远镜越大，转速越慢，因此会拉低整个观测网的观测效率。此前VLBI网的4台望远镜口径各异，也为数据处理带来了障碍，李斌表示：“希望能通过此次建设，形成标准化的设备。”

为什么是长白山？

李斌介绍，2018年我国已开始规划建设这台望远镜，从基线长度来考量，望远镜站址最初定在东北，最后一步一步确定落在长白山。整个选址的过程十分漫长，需要进行图上作业、实地踏勘、电磁环境测量等多项工作。

从实际距离来看，我国东北角到日喀则更远，即基线更长，为何最终选择了长白山？李斌表示，一方面，需要保证全年的观测时间，如果选择地区纬度越高，一定时限内观测月球的时长越短，选址长白山保证了观测时长最少在5小时以上。另一方面，星星主要在银河系，在赤道附近可以观测到更多的射电源，为与上海望远镜保持一定距离，同时又不至于纬度过高，长白山也是个不错的选择。此外，长白山海拔1000米，冬季寒冷干燥，大气透明度高，独特的区位优势能够开展高频段的观测，独立单天线工作也能取得不错的科学成果。

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