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观测|为“天问一号”精确测轨 上海天文台VLBI团队坚守岗位过新年

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我国首次火星探测任务“天问一号”探测器昨天19时52分 ， 成功实施近火捕获制动 ， 顺利投入火星的引力怀抱 。 未来十几天 ， 它还将通过多次变轨逐步靠近火星 ， 最终到达停泊轨道 。
从2月1日起 ， 位于松江天马山旁的中国科学院上海天文台佘山观测基地VLBI观测大厅就异常忙碌 。 为了给“天问一号”测轨提供精准参数 ， VLBI（甚长基线干涉）团队约90名科研人员放弃了春节与家人团聚 ， 集体就地过年 ， “这个新年陪火星一起过” 。
早半年就打算好就地过年
即使没有疫情 ， VLBI团队中的大多数人也会选择就地过年 。 这是从“天问一号”出发那一刻起 ， 大家默默做好的打算 。 “根据精确计算和预测 ， ‘天问一号’会在除夕前后进入近火捕获的最关键阶段 。 ”吴德是上海天文台VLBI专业博士生 ， 在观测过程中 ， 他负责将最后得出的VLBI测量数据和轨道参数传送到北京飞控中心 。
虽然“天问一号”刚完成近火制动 ， 但它早在2月1日起就开始靠近火星 。 成功制动后 ， 它还会在火星引力下 ， 绕着既定的椭圆轨道 ， 不断靠近火星 ， 直到十几天后到达距离火星表面约数百至数千千米的停泊轨道 。 为了安心陪着“天问一号”和火星过年 ， 吴德去年就利用假期回陕西渭南的老家探望父母 。
这是吴德第一次没有回家过年 。 不过 ， 上海天文台为坚守岗位的他们送上满满“年味” 。 除夕当天 ， 食堂会有饺子供应 ， 而且还欢迎家属来天文台过年 。
35岁的姜楠负责数据传输 ， 也就是将望远镜天线接收下来的原始数据 ， 传输到VLBI数据处理中心 。 姜楠有个6岁的宝宝 ， 先生准备在她大年初一值班时 ， 带着孩子来和工作中的妈妈一起过春节——虽然不能进入观测大厅 ， 却也可以感受一下妈妈的工作氛围 。 姜楠的父母家在河北 ， 前段时间出现疫情 ， 她也颇为惦记 。 为了寄托思念 ， 表达对父母的关心 ， 她早早购置了年货寄回老家 。
任务测量精度远优于工程指标
“我们负责的VLBI是‘天问一号’在各个测控段精密测定轨必不可少的手段 ， 特别是在地火巡航段、近火捕获段等关键弧段发挥着至关重要的作用 。 ”上海天文台研究员刘庆会 ， 55岁的年纪头发已经花白 。 自“天问一号”发射至今 ， VLBI分系统共进行了106次观测 ， 而他参加了其中的104次值班 。
这半年多 ， 刘庆会几乎天天待在佘山 ， 只在没有观测任务的周末偶尔回一次家 。 从睡沙发到住宿舍 ， 他一直和年轻人待在一起 ， 生怕出一丁点儿差错 。
为满足‘天问一号’的测轨要求 ， 刘庆会带领团队完成了40多台套软硬件的研发、测试和现场安装 ， 持续开展火星探测VLBI高精度测定轨技术研究 。 最终 ， VLBI测量精度大幅提高 ， 时延测量精度达到0.1纳秒 ， 时延率测量精度每秒0.3皮秒 ， 远优于技术指标要求 ， 有力支撑了“天问一号”轨道的四次中途修正和一次深空机动 。
【观测|为“天问一号”精确测轨 上海天文台VLBI团队坚守岗位过新年】随着“天问一号”奔向火星的足迹 ， 团队的观测时间每天都会有变化 ， 从启程时的下半夜至次日上午 ， 逐渐前移到现在的每天中午12点到午夜零点 。
身为团队负责人 ， 刘庆会曾经最担心的就是春节排班 。 由于2020年航天任务较多 ， 且时间跨度较长 ， 从嫦娥五号到“天问一号” ， 再加上常规天文观测任务 ， 整个团队几乎处于连轴转的状态 ， 期待过年休息放松一下 ， 也是人之常情 。 “没想到 ， 大家自觉就地过年 ， 排班时 ， 几乎没人计较除夕或者大年初一值班” 。 吴德的岗位是隔天值班一次 ， 一次12小时 。 与他搭档的同事家在上海 ， 于是他主动要求承担除夕夜的值班任务 ， 好让同事回家陪伴家人 。
刘庆会说 ， 三个月后 ， “天问一号”将进入着陆火星的最关键时刻 ， “我们还将继续开展VLBI观测 ， 为后续的多次轨道机动、火星软着陆、科学探测阶段的精密测定轨服务 ， 力争用更好的成绩庆祝建党100周年” 。
作者：许琦敏

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