2025年，“天问二号”的发射将由一张来自中国的“天网”进行“掌控”——由六台射电望远镜形成的甚长基线干涉（VLBI）网，就将成为“天问二号”的眼睛与耳朵，探测并传递来自火星的“心跳”……
“天问二号”将成为中国首个被VLBI技术实际应用的深空探测任务，而“天问二号”所依赖的VLBI技术，来自于中国这颗“东方明珠”。就在近日，上海天文台在短短15个月内建成了两台全新的40米射电望远镜，VLBI网也将实现“双子网，双目标”的大跨越。
“双子网”实现多目标定轨，“双目标”可锁定深空目标
毫无疑问，VLBI网所带来的变革，在天文学家的眼中，简直比“人类第一次登月”还要重要。 新落成的西藏日喀则和吉林长白山两台40米口径的射电望远镜将使得VLBI网从此前的“四台一中心”扩展到“六台一中心”，形成时至今日的“双子网”，并将VLBI网的等效口径拓展至3800公里。
在同一时刻， 新系统还可以将目光锁定在两处不同的深空目标上，这便是“双目标”。“六台一中心”系统的探测能力大幅提升，这意味着未来中国将进一步加大深空探测的精度与广度， 实现多目标深空探测任务的可能性也将大大增加。
“双子网”最大的优势在于能够实现多目标定轨，这意味着在同一时刻，可以同时对多个深空目标进行实时监测和数据记录。 这将有效提高深空探测任务的灵活性和准确性，并为科学家提供更多宝贵的数据和研究机会。
事实上，VLBI是一个古老的观测技术，早在30世纪60年代，VLBI技术就已经在国际间有所应用，但当时的技术水平还无法支持快速、精准的探测需求。
近年来，随着科技的不断进步，以中国为代表的各国对于VLBI技术的研究和应用逐渐深入， “天问一号”、月亮探测器“嫦娥四号”、新探测器“慧眼”等探测器依赖的收发技术均为VLBI。
而中国在该领域的突破更是让全球为之瞩目。“双子网”的实现，意味着我们不仅可以对多个卫星进行实时监测，还可以通过对比不同目标的数据， 更加精准地分析和判断目标的轨迹和状态，这将大大提高探测的效率和准确性。
【一】速度奇迹的背后，上海天文台的高效管理与创新技术功不可没
在“双子网”的建设过程中，上海天文台采用了高效的项目管理和先进的技术手段，充分利用了各方资源。
项目团队在启动阶段，就对项目进行了详细的规划和分工，确保每一位成员都明确自己的任务和责任。在项目实施过程中，他们还保持了与各方的密切沟通和协调，及时解决出现的问题，确保了项目的顺利进行。
利用这些经验，上海天文台在15个月内建成了两台全新的40米射电望远镜，这是一个又一个“中国速度”奇迹的背后，上海天文台已经在VLBI技术上取得了重大进展和突破。
【二】VLBI的“原貌”揭秘：独有的“眼睛”和“耳朵”分工
据悉，VLBI技术主要依赖于一套网络化观测系统对一系列分散在地面各处的射电望远镜进行协调观测。通过对这些分散的射电望远镜获取的观测数据进行处理，就可以实现对遥远天体的高精度定位和跟踪。
VLBI技术独有的“眼睛”和“耳朵”分工，使得其在某一特定观测波段能对目标天体实现更高精度的定位和跟踪， “眼睛”主要指的是射电望远镜，负责获取目标天体发出的射电信号；而“耳朵”则是指通过在多个地点同时使用多台接收器接收同一射电波源的信号，接收器之间的时间差可以做到对目标的精确定位。
【三】极端天气挑战下的建设，VLBI新望远镜更精准高效
建设VLBI新望远镜并非易事，尤其是在其建设面临的极端天气挑战下，上海天文台采用了多种技术手段来提高望远镜的性能和抗干扰能力。
一方面，在地理位置和环境保护方面，上海天文台选择在 远离城市喧嚣和灯光干扰的偏远地区建设射电望远镜，不仅能够避开城市灯光对射电波的干扰，还可以更好地保护环境；同时，合理的地理位置和环境的选择，也为望远镜的建设提供了更好的基础。
另一方面，为了应对极端天气，更好地抵御风沙、雨雪等天气的影响，新建的两台40米射电望远镜采用了 先进的抗风沙技术和气象监测系统，通过实时监测气象变化和进行数据分析和处理，提前预判天气变化对望远镜的影响，从而采取相应的预防措施， 比如在望远镜表面涂上具有防水、防污、防腐蚀等性能的特殊涂层，进一步提高了望远镜的抗干扰能力。
【四】中国VLBI技术的崛起，已在全球占据一席之地
中国在VLBI技术方面的崛起，早在2018年，中国首颗独立建造的地面射电望远镜——南京40米射电望远镜落成并投入使用，为中国的射电天文学发展奠定了良好基础。
而随着西藏日喀则、吉林长白山两台40米射电望远镜的落成，中国在VLBI技术上实现了跨越式发展。 “六台一中心”系统的建设，不仅极大地提高了我国VLBI的探测能力，还将推动我国在深空探测、天体物理等领域的研究进展。
可以说，在VLBI技术方面，中国已经在全球占据了一席之地，无论是在科学研究、技术创新还是在国际合作方面，中国都已经迈出了坚实的步伐。
>>未来探索射电望远镜的更多可能性，将有何奇迹待破解？
思路一：在更高轨道或其他星球建立射电望远镜，扩大VLBI的观测能力
随着科技的不断发展，未来可以探索在更高的轨道或是其他星球建立射电望远镜，以此来进一步扩大VLBI的观测能力。 在地球轨道上的射电望远镜可以利用地球大气层的屏蔽效应，避免地球自身产生的射电波干扰，获得更清晰的信号。
而在其他星球上建立射电望远镜，则可以借助不同星球上的特殊环境和特征，获得独特的观测视角，进一步探索宇宙的奥秘。例如，在火星上建立射电望远镜，探测火星上的地质活动和气候变化，或将在月球上建立射电望远镜，监测太阳风和宇宙射线对月球的影响。
思路二：建设小型射电望远镜网络，更精细地观测特定天体
同时，还可探索建设小型射电望远镜网络，以此来提升对特定天体或区域的精细观测能力，小型射电望远镜通常成本较低、体积小巧，适合部署在多种不同的环境中。
通过在全球范围内部署多个小型射电望远镜网络，可以更好地进行同一目标的重复观测，提高对特定天体或区域的探测能力。
思路三：引入人工智能技术，提高望远镜的自动化和精准度
此外，人工智能技术的引入将为VLBI技术的发展提供更多可能性，通过机器学习算法和大数据分析技术，可以对射电信号进行实时分析和处理，从而提高望远镜的自动化和精准度。
人工智能技术还可以用于数据的自动化处理和分析，通过对大量的观测数据进行分析和处理，可以发现潜在的天文现象和规律，为天文学的研究提供更多的有力支持。
思路四：加强国际合作，促进全球天文学界的数据共享
在全球化日益加深的今天，加强国际合作已成为推动科学研究的重要途径。在VLBI技术领域，各国的研究机构和学者可以通过共享数据和资源，实现更深入的合作和交流。
国际合作不仅可以促进各国之间的技术交流和经验分享，更可以为全球科学研究提供更多的资源和支持。通过国际合作，各国可以共同承担科研项目的风险和成本，共享科研成果和数据，进一步提高科研效率。
思路五：进一步探索量子通信与VLBI结合的可能性
量子通信是一种新兴的通信技术，具有安全性高、传输速度快等优点。将量子通信与VLBI技术结合，可以进一步提高测控精度和卫星通信的效率。
在VLBI技术中，量子纠缠现象可以用来提高观测精度，通过对不同地点的射电望远镜进行量子纠缠，当其中一处发生变化时，其他射电望远镜也会同步感知，从而实现对目标天体的精确定位。
“东方明珠”早已不是中国的独白，上海天文台的双子网之于VLBI，就是一颗璀璨的宝石。未来，中国在VLBI技术上的研究和应用将会更加深入和广泛，推动中国在天文学领域的进一步发展，探索宇宙的奥秘，开辟新的科学研究领域。
