新时代新作为新篇章｜这个望远镜不一般，曾参与协助黑洞观测

上海65米射电望远镜“天马”获得2018年上海市科技进步特等奖。5月15日，澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者从中科院上海天文台获悉这一消息。

自2012年建成以来，天马望远镜已成为中国主力测站，取得了多项天文观测成果。2019年4月10日，全球首张黑洞M87影像对外公布，天马望远镜便参与了其中部分协同观测任务，观测参数作为重要参考，写入了当期刊发在《天体物理学杂志通讯》的六篇论文当中。

多年来，它更为中国深空探测带来许多突破。包括完成嫦娥二号、三号、探月三期飞行试验器VLBI测定轨任务，在嫦娥四号的VLBI测定轨及中继星天线在轨标定任务中，做出关键贡献。

“天马的综合性能指标，在同类型望远镜中排世界前三名，大幅提升了我国射电天文观测能力和执行国家任务的能力。”中科院上海天文台台长沈志强评价称，天马的总体性能仅次于美国的110米射电望远镜和德国的100米射电望远镜。

总体性能排世界前三

天马望远镜位于上海松江佘山脚下，高70多米，重2640多吨，远远看去，像一口巨大的白色“锅”。它是一台全方位可转动的望远镜，硬件和软件系统均实现了多项自主创新。

“左右方位可以实现360度转动，上下俯仰可以从8度转到89度，这使它基本上对地平线以上所有的观测目标，都可以实现跟踪观测。”天马望远镜副总工程师李斌对记者描述其技术特点。

这种大型射电望远镜，是深空探测器导航和天文学研究等领域的关键基础设施，代表着一个国家的综合创新能力，中国为此做了长久的努力。

2008年，中科院、上海市和探月工程联合出资，由上海天文台负责开始研制世界级大型射电望远镜系统即上海65米射电望远镜“天马”。

正式立项后，它经历了几个重要时间节点。2009年12月29日奠基，2010年3月19日开始现场建设，2012年10月28日落成，但这只标志着望远镜工程建设任务的初步完成。直至2017年10月27日，天马望远镜各个硬件和软件系统通过总体验收。

“天马望远镜攻克了众多国际高精尖技术难题，如大型高精度天线、主反射面主动调整系统等”，沈志强说，作为全可动大型射电望远镜系统，“天马”实现了3角秒的高精度指向，以及在1.2-50GHz（工作波长为25cm到6mm）8个波段任意仰角好于50%的高效率。

他称，天马望远镜的建成和验收，标志着中国完全掌握了大型射电望远镜研发的核心技术。与世界其他同类先进望远镜系统相比，“天马”的总体性能仅次于美国的110米射电望远镜和德国的100米射电望远镜。

月球和火星的探测“神器”

近年来，天马望远镜作为中国天文领域一把“神器”，频频与重大国家项目一同见诸报端。

2019年1月24日，500米口径球面射电望远镜（FAST）与天马望远镜首次成功实现联合观测，获得甚长基线干涉测量（VLBI）干涉条纹。

这一消息披露之后，不少天文学家们感叹，FAST是世界上最大的单口径射电望远镜，而天马望远镜则是国内最大的全可动射电望远镜，两台望远镜联合观测成功的意义重大，有望把中国VLBI网在L波段的灵敏度水平提升至世界领先水平，有助于科学家们开展高灵敏度、高分辨率的射电天文观测。

在此之前，天马望远镜已经帮助中国在月球和深空探测器测轨领域实现多个突破，作为主力测站，为嫦娥三号和四号的成功做出了突出贡献。

“天马望远镜以1米的精度实现了月球车相对位置的测量。”天马望远镜总工程师刘庆会，在2014年嫦娥五号飞行试验器的VLBI测定轨任务完成后说，中国VLBI观测网的灵敏度由此提高至2.6倍以上，时延测量误差由嫦娥二号时的1.77纳秒降至0.67纳秒。

2018年12月，嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心发射升空，天马望远镜承担了它的中继卫星“鹊桥”的天线在轨指向标定工作。

“我们通过接收卫星信号、河外射电源互相交叉观测的校准，并对电离层等误差予以修正，可以精准定位卫星的空间位置。”嫦娥四号VLBI测轨分系统总指挥洪晓瑜介绍，从天马望远镜接收数据，到位于佘山科技园的指挥中心处理、计算结果，只需不到1分钟，这比早年嫦娥一号、二号时的速率提升了十多倍。

今后数年内，天马望远镜将继续服务嫦娥五号、火星探测器、探月四期（中国的月球极区探测计划）、小行星探测等的测定轨任务。

未来服务全球科学家

2014年开始，天马望远镜对国内研究人员开放。如今它一年的运行时间约为7000多个小时，开放时间大约1300小时。

目前，中国天文学者利用“天马”已成功开展了谱线、脉冲星和VLBI的射电天文观测。具体来说，包括探测到“长碳链分子HC7N”在内的许多重要分子的发射，还包括“北天周期最短毫秒脉冲星”在内的一批脉冲星，发现了研究热点“银心磁星”具有周期跃变现象等诸多观测成果。

“我们的观测会根据科学家们的申请规划日程，同时设定观测任务的优先级。”天马望远镜副总工程师李斌向澎湃新闻介绍，根据科学家们的研究计划，天上的许多星体，包括地球外部的各类航天器，都是“天马”能够跟踪观测的目标。

他介绍，目前“天马”观测列表的运作由软件自动运行，开展观测的科学家可以远程监视望远镜进行自己的观测。

“去年有效开放时间是1300小时，主要给国内各个科研机构科学家，”李斌说，这些科学家来自国内各地天文台以及大学等单位，20多家单位的50多名科学家已利用“天马”开展过观测。

他称，现在每年这台望远镜的开放时间仍在递增。目前国外科学家可以通过与国内科学家合作申请观测，未来还会进一步向全球各地科学家开放申请。