該系統(tǒng)所有在軌設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，性能指標(biāo)全面滿足設(shè)計(jì)要求，為超高分辨率射電天文學(xué)和精確航天器跟蹤開辟了新的可能性。相關(guān)成果近日在學(xué)術(shù)期刊《中國科學(xué)：物理學(xué)力學(xué)天文學(xué)》英文版在線發(fā)表。
IT之家從報(bào)道獲悉，中國科學(xué)院上海天文臺科研人員牽頭負(fù)責(zé)的月球軌道 VLBI 試驗(yàn)系統(tǒng)（LOVEX，Lunar Orbital VLBI EXperiment）是中國月球探測工程嫦娥七號的一個(gè)科學(xué)組成部分。
LOVEX 充分利用嫦娥七號鵲橋二號中繼星平臺及其相關(guān)設(shè)備（包括 4.2 米口徑 X 波段天線、固存和 S / Ka 波段通信系統(tǒng)等），并在鵲橋二號搭載 VLBI 專用設(shè)備，建立了國際上首個(gè)月球軌道 VLBI 系統(tǒng)。LOVEX 與地面 VLBI 臺站聯(lián)合觀測，構(gòu)成的月地基線空間 VLBI 網(wǎng)，具有 38 萬千米超長基線、超高空間分辨率，可開展深空探測器精密測定軌和具有重大科學(xué)意義的天文觀測研究。
VLBI 專用載荷設(shè)備由上海天文臺牽頭負(fù)責(zé)，聯(lián)合國內(nèi)多家航天電子技術(shù)單位共同完成研制。主要設(shè)備包括 X 波段低溫接收機(jī)及制冷機(jī)控制單元（如下圖 a,c,d）、被動氫原子鐘（b）、變頻和數(shù)據(jù)采集后端（f）、VLBI 饋源、波束波段及電纜組件等。鵲橋二號中繼星于 2024 年 3 月 20 日發(fā)射，并成功進(jìn)入橢圓環(huán)月軌道，目前運(yùn)行于近月點(diǎn) 300 公里、遠(yuǎn)月點(diǎn) 16 萬公里的穩(wěn)定軌道。VLBI 設(shè)備經(jīng)過單機(jī)測試，各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求。
LOVEX 首次 VLBI 實(shí)驗(yàn)觀測天體為類星體 AO 0235+164，該目標(biāo)源是已知明亮的耀變體，具有強(qiáng)烈的射電輻射和極端亮溫度，位于月球軌道平面附近，月地投影基線變化較大，是驗(yàn)證 LOVEX 探測極限的理想目標(biāo)。
LOVEX 聯(lián)合上海天馬、昆明、南山等地面望遠(yuǎn)鏡于 2024 年 10 月 18 日首次在 0.37 倍地球直徑的投影基線上探測到該源的干涉條紋。2025 年 1 月 23 日，在 5.5 倍地球直徑基線上實(shí)現(xiàn) 512MHz 全帶寬觀測，數(shù)據(jù)質(zhì)量顯著提升，這些結(jié)果驗(yàn)證了 LOVEX 具有探測亞毫角秒尺度結(jié)構(gòu)的能力。
LOVEX 還成功應(yīng)用于深空探測領(lǐng)域，對地月 L2 點(diǎn)的嫦娥六號軌道器進(jìn)行了精密定軌，展示了該系統(tǒng)在前沿天文研究與我國深空探測能力的雙重價(jià)值，體現(xiàn)了我國在空間科學(xué)儀器研發(fā)和天文觀測技術(shù)的創(chuàng)新能力。
LOVEX 是第一個(gè)由一個(gè)國家獨(dú)立完成的空間 VLBI 系統(tǒng)。LOVEX 成功檢測到天體射電輻射和航天器信號在月-地基線的干涉條紋，顯示了該系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行正常，各項(xiàng)性能和指標(biāo)滿足要求，整個(gè)系統(tǒng)是成功的。為超高分辨率射電天文學(xué)和精確航天器跟蹤開辟了新的可能性。
LOVEX 是世界上第四個(gè)運(yùn)行的空間 VLBI 項(xiàng)目。LOVEX 具有以下創(chuàng)新特點(diǎn)：
最長的干涉基線，達(dá)到約 38 萬千米；
在所有空間 VLBI 系統(tǒng)中，觀測帶寬最寬（512MHz），數(shù)據(jù)速率最高（2Gbps）；
工作在 X 波段（深空通信頻段），實(shí)現(xiàn)了空間-地球基線上首次對深空探測器的 VLBI 測量試驗(yàn)；
在太空任務(wù)環(huán)境中首次實(shí)現(xiàn)對原始 VLBI 數(shù)據(jù)的機(jī)載存儲；
第一次將高精度被動氫原子鐘用于 SVLBI。
隨著數(shù)據(jù)收集的繼續(xù)和科學(xué)分析的進(jìn)展，LOVEX 有望提供對天文環(huán)境的深入了解，并為未來深空探測能力的提升作出更大貢獻(xiàn)。
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