中国科学家在月球探测领域取得了重要突破,成功建立了首个月球轨道甚长基线干涉测量(VLBI)系统,名为LOVEX。该系统是中国嫦娥七号探测任务的重要组成部分,由上海天文台主导,联合国内多家航天电子技术单位共同研发。
LOVEX系统充分利用了鹊桥二号中继星平台及其相关设备,包括4.2米口径的X波段天线、固存和S/Ka波段通讯系统等,以及专门搭载的VLBI设备。这一创新性的系统构成了国际首个月球轨道VLBI网络,与地面VLBI台站联合观测,具备38万公里的超长基线和超高空间分辨率。
LOVEX的核心设备由上海天文台牵头研制,包括X波段低温接收机、被动氢原子钟、变频和数据采集系统等关键组件。鹊桥二号中继星目前运行在近月点300公里、远月点16万公里的稳定轨道上,为LOVEX系统提供了稳定的平台支持。VLBI设备经过严格测试,各项性能指标均符合预期要求。
LOVEX系统的首次VLBI实验观测目标是类星体AO 0235+164,这是一个明亮的耀变体,具有强烈的射电辐射和极端亮温度。该目标源位于月球轨道平面附近,月地投影基线变化较大,非常适合用于验证LOVEX的探测能力。在2024年10月18日的首次观测中,LOVEX联合上海天马、昆明、南山等地面望远镜,成功探测到了该源的干涉条纹。
随着时间的推移,LOVEX系统的性能得到了进一步验证和提升。在2025年1月23日的观测中,LOVEX在5.5倍地球直径的基线上实现了512 MHz全带宽观测,数据质量显著提升。这些结果充分证明了LOVEX系统具备探测亚毫角秒尺度结构的能力,为超高分辨率射电天文学和精确航天器跟踪提供了新的可能性。
LOVEX系统还成功应用于深空探测领域,对地月L2点的嫦娥六号轨道器进行了精密定轨。这一成就不仅展示了LOVEX系统的多功能性,也为中国未来的深空探测任务提供了有力支持。
作为首个由单一国家独立完成的空间VLBI系统,LOVEX系统的成功建立标志着中国在月球探测和射电天文学领域取得了重大进展。该系统已经成功检测到天体射电辐射和航天器信号在月-地基线上的干涉条纹,各项设备运行正常,性能和指标均符合预期。随着数据收集和科学分析的深入进行,LOVEX系统有望为天文环境的深入了解以及未来深空探测能力的提升作出重要贡献。