天马望远镜在嫦娥三号测定轨VLBI观测中的应用分析

天马望远镜(上海65 m射电望远镜)于2012年10月完成了第一阶段建设并具备了S/X,L,C波频段的VLBI观测能力.2013年12月全程参加了嫦娥三号着陆器和月球车X频段的VLBI测定轨测定位任务.在嫦娥三号中,利用天马望远镜代替上海佘山25 m射电望远镜,使中国VLBI观测网的灵敏度提高至1.67倍.同时,利用2比特采样代替嫦娥二号的1比特采样,使灵敏度提高至1.38倍.上述两项措施使定轨后的ΔDOR型VLBI时延残差由嫦娥二号时的1.77 ns降至嫦娥三号时的0.67 ns,着陆器和月球车同波束VLBI差分相时延随机误差降至0.011 ps rms.本文在介绍天马望远镜及其X频段致冷接收和数据采集系统的基础上,对其在嫦娥三号测定轨VLBI观测中的应用进行分析.     

中国最大的天文望远镜有多大？

<正>A:中国最大的天文望远镜,很多人可能会说是直径500米的“中国天眼”。其实天文望远镜有各种类型,同类型的望远镜才能比较大小。我们通常说的天文望远镜是和我们眼睛的成像原理类似的光学望远镜,而中国天眼属于射电望远镜,和天线、雷达类似。除了射电望远镜和光学望远镜,还有红外望远镜、紫外望远镜、X射线望远镜、γ射线望远镜等,它们都接收来自星星的电磁辐射,只是波长不同。     

八问FAST

正1FAST是最大的"天眼"?实际上,FAST是世界最大的单口径球面射电望远镜,但并不是最大的望远镜——因为,世界最大的单个望远镜是前苏联的RATAN-600电波望远镜(现位于卡拉恰伊-切尔克斯共和国),发射口径605米。不过,RATAN-600是十分罕见的带形射电望远镜,在国际射电望远镜"朋友圈"中,它不像球面射电望远镜那样主流。     

射电望远镜之最

正第二次世界大战结束后,射电天文学脱颖而出,世界各国纷纷开始建造射电望远镜,抢占宇宙探索的"领空"。那么,目前世界上都有哪些知名的射电望远镜?1世界最大单孔径射电望远镜1946年,英国曼彻斯特大学就建造了直径为66.5米的固定式抛物面射电望远镜,1957年又建成了当时世界最大的可转动抛物面射电望远镜——76米Lovell望远镜。     

FAST望远镜观测项目管理系统框架设计

500 m口径球面射电望远镜(FAST)是中国正在贵州建设的重大科学工程,目标是建成世界上最大的单口径射电望远镜。本文阐述FAST望远镜的自身特点和FAST观测管理系统的基本框架,归纳总结FAST的观测流程,并结合国内外不同望远镜的观测项目管理模式,提出适用于FAST的观测项目管理系统的总体架构,为FAST以后的观测提供技术支持。     

基于双波束的天马望远镜主反射面面形快速测量

天马望远镜的主反射面受重力、热等因素的影响会发生大尺度形变.主动反射面是补偿大尺度形变,保证望远镜电性能最有效的手段.对主反射面形变的快速测量是主动反射面高效率工作的核心问题.目前的测量耗时约为20 min,耗时较多.本文提出了一种基于双波束的相位恢复法,此方法基于双波束的天线方向图具有相似性和重叠性的特点,在保证测量信噪比的同时,通过减少扫描区域来缩短测量时间.与单波束测量相比,可将测量时间缩短1/2以上,提高了观测时间利用率.通过测量两个波束的一组部分聚焦和两组部分离焦天线方向图,再经过最小二乘数据处理得到大尺度形变.在天马望远镜对重力和热形变的实测表明,本方法可在8 min内测量得到不同情况下的主反射面面形,测量精度可达55μm.此方法有效地改善了望远镜波束,提高了望远镜效率,可应用于其他具有多波束接收系统的大型射电望远镜.     

嫦娥四号中继星4.2 m天线在轨指向标定

本文主要论述了采用天马65 m射电望远镜对嫦娥四号中继星4.2 m天线进行在轨指向标定.先介绍了标定空间天线指向的方案,接着论证了方法的可行性,主要描述了天马射电望远镜天线的性能优势、天线扫描方法和注意点等方面,并采用射电源和卫星验证了接收系统的稳定性,然后对测量过程中采用的解算方法进行了详细的描述,最后给出了多次实测的结果.结果表明,采用天马射电望远镜可以有效标定空间天线的指向,标定误差好于0.05°.该方法的成功实践为今后空间天线的在轨指向标定提供了经验借鉴.     

射电望远镜与光学望远镜有什么区别

我是一个天文爱好者,天文望远镜是我观测美丽星空的好帮手。爸爸说,我们用的一般都是光学望远镜,此外还有一种射电望远镜。请问射电望远镜是一种怎样的望远镜,它与普通的光学望远镜有什么区别呢?     

中国大型射电望远镜在引力波探测方面的潜在突破

中国已经建设、正在建设和将要建设成更多的射电望远镜,本文着眼于讨论这些望远镜在引力波直接探测方面的潜在突破.其中,基于最新的脉冲星噪声参数和望远镜设计指标,计算了使用不同射电望远镜以及他们的组合开展脉冲星测时观测的技术能力,在此基础上进一步计算并讨论了利用这些望远镜开展脉冲星测时阵列的可能性及其引力波探测的能力预期.研究发现,大型望远镜如贵州500m口径球面射电望远镜和计划中的新疆奇台110m全可动望远镜的配合将大幅度提高现有国际脉冲星阵列测时能力,建成这些望远镜之后,极有可能在短期内获得重大突破.     

TM65m射电望远镜副面随动模型及性能评估

天马65 m射电望远镜副面系统的安装可以用来补偿副面支撑和主面的重力变形,在不同的俯仰角度上,副面位姿的调整可以提高天线的效率和指向性能,本文建立了副面位姿随俯仰角变化的模型,测试结果表明副面随动模型可以有效改善65 m望远镜在高低仰角上的效率,分别达到20%和15%,使得在整个俯仰角范围内,X波段的接收效率均到达60%以上;副面随动模型导致的指向偏差与grasp仿真结论符合良好.     

倾斜仪在提高TM65 m射电望远镜指向精度上的应用

本文主要论述了上海天文台天马65 m射电望远镜(以下简称为TM65 m)如何利用倾斜仪来提高其指向精度.首先对倾斜仪的型号特点及其安装作了介绍,然后通过扫描射电源法比较了白天和夜晚指向差异的情况,通过与倾斜仪测量数据的比较分析了这一差异主要是温度梯度引起望远镜座架变形导致的,并利用倾斜仪的数据对其进行了有效的补偿.另外本文还介绍了用倾斜仪对TM65 m轨道不平度进行测量,根据望远镜自身特点,得到了"不同俯仰上的轨道不平度",比较了指向模型在分离轨道不平度前后的拟合精度,讨论了轨道模型分离后对指向模型精度提升的有效性.     

EPICS应用于FAST主反射面控制系统的研究

500米口径射电望远镜FAST主动反射面的控制是望远镜工程建设的重要部分,本文在介绍了实验物理与工业控制系统（EPICS）架构的相关技术后,提出将EPICS架构应用到FAST主动反射面控制系统中的设计思想和控制方案。并针对FAST密云30米模型主动反射面控制,进行了基于EPICS架构的系统开发,详细介绍了软硬件的设计结构和内容,为FAST原型主反射面控制以及其他系统的控制提供了基于EPICS架构的参考依据。     

基于反射面板间角度反馈的主动面补偿技术研究

鉴于大型射电望远镜对主动面补偿技术的需求,本文提出了一种新的主动面补偿方法,该方法是建立在已完成面型标定的射电望远镜基础上.在此方法中,任意相邻的两块反射面板的背面都安装有一个角度传感器;当望远镜的反射面完成定标时,此时所有角度传感器被设置成零位;当望远镜正常运行时,角度传感器监测相邻面板间的角度变化量;促动器根据角度传感器的反馈信号完成面型的补偿.文中,首先介绍本文的补偿方法,然后根据此方法完成数学模型的建立,最后以新疆奇台110 m射电望远镜(QTT)为例说明本文方法所能达到的精度.本文方法的优势是补偿系统简单、响应速度快、可对任意时刻面型进行估计和补偿.     

天体物理学研究的进展

天体物理学是20世纪物理学中发展飞快、意义深远的领域之一,正在完成人类文明史中最艰巨、最宏伟的一个篇章,大大扩展了人类对宇宙的认识。人类对天体的认识首先必须借助于观测,也就是依赖于观测技术的进步。随着天文观测工具的发展,今天的光学望远镜已发展到了5米级。我国北京天文台兴隆站也拥有远东最大的达2.16米口径的望远镜。目前各先进国家正纷纷建造新的一代10米级望远镜,其中最大的到16米。在地球上进行观测,由于隔着大气层,只有两个“窗口”可供使用,即“光学窗口”和“射电窗口”。如果说“光学窗口”在17世纪就已被打开的话,那么“射电窗口”直到本世纪30年代才被打开,今天的精密射电望远镜系统,有效口径已达100米以上,分辨天体的能力达万分之几弧秒。大气层外的天文观测从50年代的高空气     

世界最大射电望远镜综合布线完成

<正>9月30日,随着长度3.5千米的10千伏高压线缆通过耐压测试、变电站设备调试完成,中科院国家天文台500米口径球面射电望远镜(简称FAST)项目综合布线工程完成,具备供电条件,这标志着"天眼"的神经系统已经成型,FAST工程进入最后的冲刺阶段。     

外星人!快到大锅里来

正神秘莫测的宇宙里,说不定在哪个遥远的星球上就住着外星人。可我们要怎样才能找到他们呢?答案就是:架起一口大锅来!这口"大锅"就是位于我国贵州的500米口径球面射电望远镜,英文简写为FAST。它足足有30个足球场那么大,绕着它走上一圈要40分钟。这么大一口"锅",要怎样搜寻外星人呢?FAST是一个巨型望远镜外星人距离我们肯定非常遥远,只有望远镜才能发现他们。有别于用来看星星的望远     

基于角度传感器的大口径射电望远镜面板实时位置计算方法

随着射电望远镜口径的扩大和工作频率的提升,望远镜结构更加复杂,望远镜效率与指向对结构变形也越来越敏感,采用传统的补偿方法已无法满足望远镜电性能的要求,因此有必要对望远镜主反射面进行主动调整来补偿电性能.但是现有的主动面调整技术并不能很好地满足实时性这一重要指标.为此,本文提出一种基于角度传感器的大口径射电望远镜面板面形实时计算方法,利用角度传感器的读数,快速实时地计算出面板的实际位置,为后续面板主动调整量的计算奠定基础,使电性能达到最优.     

亚洲最大射电望远镜年内建成将参与探月工程

目前，位于上海松江佘山基地的中科院上海天文台65米射电望远镜项目推进顺利，天线大型组件地面拼装工作已基本结束。据了解，这台射电望远镜建成后综合性能可排亚洲第一、世界第四，将参与我国探月工程及各项深空探测任务。     

欧洲拟建全球最大天文望远镜

<正>据英国《每日邮报》近日报道,欧洲南方天文台的15个成员国宣布,他们一致同意,计划耗资8.72亿英镑,建造世界上最大的望远镜,这个庞然大物拟于2022年竣工。据悉,该望远镜主镜的直径将长达39米,是目前世界上最大望远镜的4倍。而且,新望远镜拥有的超强能力使天文学家能借其观察到太阳系外黑暗且多岩石行星的情况。欧洲南方天文台将该项目命名为"欧洲极大望远镜(E-ELT)",他们计划将望远镜     

国家天文台将启动8大天文工程

为实现中国天文学研究的跨越式发展，加快追赶世界先进水平的步伐，国家天文台近期将启动实施8大天文工程。这8大天文工程分别是：大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)、空间太阳望远镜(SST)、500m口径球面射电望远镜(FAST)、“宇宙第一缕曙光”探测项目(21CMA)、青藏高原天文台选址计划、云南高美占2．4m望远镜建设、云南抚仙湖红外太阳塔建设以及中国月球探测计划。这些项目将代表中国乃至世界天文技术的最高水平。