国际首个：我国打造探月“爱神”系统，用于精确航天器跟踪等

东苑

据央视新闻 9 月 1 日报道，从中国科学院上海天文台获悉，我国科研团队已成功构建国际上首个月球轨道 VLBI（甚长基线干涉测量）系统，并于近期在月-地长基线上成功检测到天体射电辐射与航天器信号的干涉条纹。

该系统所有在轨设备运行状态良好，性能指标全面满足设计要求，为超高分辨率射电天文学和精确航天器跟踪开辟了新的可能性。相关成果近日在学术期刊《中国科学：物理学力学天文学》英文版在线发表。

IT之家从报道获悉，中国科学院上海天文台科研人员牵头负责的月球轨道 VLBI 试验系统（LOVEX，Lunar Orbital VLBI EXperiment）是中国月球探测工程嫦娥七号的一个科学组成部分。

LOVEX 充分利用嫦娥七号鹊桥二号中继星平台及其相关设备（包括 4.2 米口径 X 波段天线、固存和 S / Ka 波段通信系统等），并在鹊桥二号搭载 VLBI 专用设备，建立了国际上首个月球轨道 VLBI 系统。LOVEX 与地面 VLBI 台站联合观测，构成的月地基线空间 VLBI 网，具有 38 万千米超长基线、超高空间分辨率，可开展深空探测器精密测定轨和具有重大科学意义的天文观测研究。

VLBI 专用载荷设备由上海天文台牵头负责，联合国内多家航天电子技术单位共同完成研制。主要设备包括 X 波段低温接收机及制冷机控制单元（如下图 a,c,d）、被动氢原子钟（b）、变频和数据采集后端（f）、VLBI 馈源、波束波段及电缆组件等。鹊桥二号中继星于 2024 年 3 月 20 日发射，并成功进入椭圆环月轨道，目前运行于近月点 300 公里、远月点 16 万公里的稳定轨道。VLBI 设备经过单机测试，各项指标满足要求。



▲ 主要的 VLBI 专用载荷设备
LOVEX 首次 VLBI 实验观测天体为类星体 AO 0235+164，该目标源是已知明亮的耀变体，具有强烈的射电辐射和极端亮温度，位于月球轨道平面附近，月地投影基线变化较大，是验证 LOVEX 探测极限的理想目标。

LOVEX 联合上海天马、昆明、南山等地面望远镜于 2024 年 10 月 18 日首次在 0.37 倍地球直径的投影基线上探测到该源的干涉条纹。2025 年 1 月 23 日，在 5.5 倍地球直径基线上实现 512MHz 全带宽观测，数据质量显著提升，这些结果验证了 LOVEX 具有探测亚毫角秒尺度结构的能力。

LOVEX 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，展示了该系统在前沿天文研究与我国深空探测能力的双重价值，体现了我国在空间科学仪器研发和天文观测技术的创新能力。

LOVEX 是第一个由一个国家独立完成的空间 VLBI 系统。LOVEX 成功检测到天体射电辐射和航天器信号在月-地基线的干涉条纹，显示了该系统各项设备运行正常，各项性能和指标满足要求，整个系统是成功的。为超高分辨率射电天文学和精确航天器跟踪开辟了新的可能性。

LOVEX 是世界上第四个运行的空间 VLBI 项目。LOVEX 具有以下创新特点：

最长的干涉基线，达到约 38 万千米；

在所有空间 VLBI 系统中，观测带宽最宽（512MHz），数据速率最高（2Gbps）；

工作在 X 波段（深空通信频段），实现了空间-地球基线上首次对深空探测器的 VLBI 测量试验；

在太空任务环境中首次实现对原始 VLBI 数据的机载存储；

第一次将高精度被动氢原子钟用于 SVLBI。

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