5月29日凌晨，隨著太陽翼正常展開，行星探測工程天問二號探測器正式踏上跨越數億公里歷時十年的深空探測之旅。7月1日，好消息再次傳來，天問二號探測器在軌拍攝的地月影像圖公布，探測器運行情況良好。
天問二號先將用兩年半左右的時間完成對小行星2016HO3的伴飛探測、取樣并返回地球，此后再繼續它的第二項任務，對主帶彗星311P的科學探測。
在此次任務中，中國科學院上海天文臺（以下簡稱上海天文臺）承擔了為天問二號“探路”的工作。
從20世紀70年代開始，上海天文臺持續攻關高精度甚長基線干涉測量（VLBI），進行天文學基礎研究的同時，歷次服務于我國的衛星發射任務，為探測器“保駕護航”。
“我們承擔的是大工程中的一個環節，但每一個環節都有其作用，最終確保了一個又一個任務順利完成。”上海天文臺研究員、原臺長沈志強說道，“過去我們不曾缺席，未來我們也會努力承擔起更多任務。”
主動請纓，從未失手
在沒有北斗導航系統的茫茫太空中，天問二號是如何尋路，然后抵達目的地的呢？
就像放風箏時，即便風箏飛得很高很遠看不見了，也能順著風箏線感知它的位置。VLBI就是這樣一組能夠精準感受太空中探測器方位的“智能牽線”，通過多根“線”（射電望遠鏡）協同感知，精確算出探測器的位置和軌跡。
“探測器在空間中運動方式是三維的，測量位置時，不僅需要掌握它和地球的距離，還需要了解其在垂直我們視線平面上的方位。”沈志強解釋，VLBI技術是天文觀測中常用的手段，將分散在不同地方的射電望遠鏡陣列聯合起來，同時觀測一個天體，其角分辨率由望遠鏡間最大間距（最長基線）決定。多年來，正是得益于VLBI技術的發展，天文學家們揭開了眾多遙遠天體的神秘面紗。
20世紀末，我國正式組織探月工程論證，上海天文臺主動請纓，提出將VLBI技術應用于探月衛星實時跟蹤測軌的建議。
2004年，我國探月工程啟動立項。而后的二十余年間，我國探月工程“繞”“落”“回”三個階段和首次火星探測任務，均采用了測距測速+VLBI的新型測定軌體制。至2024年6月25日“嫦娥六號”成功采樣返回，由上海天文臺牽頭的VLBI測軌分系統已實現了“探月”任務“八戰八捷”和我國首次火星探測任務“天問一號”的圓滿完成。探月工程首任總設計師、中國科學院院士孫家棟曾說過，正是因為VLBI的加入，使我國探月工程立項至少提早了5年。
上海天文臺VLBI測定軌團隊也在一次次任務的“訓練”下，全面掌握了河外星系射電源和深空探測器的VLBI觀測數據處理技術以及深空探測器的測定軌關鍵技術。
沈志強介紹，與以往的歷次任務相比，“天問二號”任務VLBI測軌分系統面臨著新的技術難點。
上海天文臺于2023年9月相繼啟動了長白山和日喀則40米口徑射電望遠鏡項目建設。在短短15個月的時間里，上海天文臺的科學家們克服了高海拔、低溫等困難，順利建成兩個臺站。與此同時，上海天文臺VLBI測定軌團隊開展了有針對性的關鍵技術攻關，主要包括小行星弱引力場下的軌道確定技術、小行星探測器相位參考VLBI定位技術。
長白山40米口徑射電望遠鏡。
兩個新臺站和全新升級的VLBI中心，與原本的上海天馬觀測站和新疆烏魯木齊觀測站構成了新的“四站一中心”VLBI測軌網絡，進一步提高了數據處理的靈活性和多任務處理能力，確保天問二號不會“迷路”。
值得一提的是，在這次“首秀”之后，全新上線的VLBI測軌網絡還將服務于未來的嫦娥七號、嫦娥八號、天問三號、載人登月等多個任務執行。為此，上海天文臺VLBI測定軌團隊也早早地做好了準備，構建起多任務可擴展構架，從而為后續多任務狀態下的長期穩定運行打下基礎。
把國家安排的事情干好
長白山站和日喀則站兩個新臺站建設的過程中，上海天文臺組建了兩支由年輕人擔任主力的黨員突擊隊，負責人分別為上海天文臺正高級工程師李斌和王錦清。
此前，李斌和王錦清從未參與過臺站建設的工作，但接到任務安排后，他們毫不猶豫地答應了，全情投入到臺站建設中。
在零下40攝氏度的環境里靠軍大衣取暖、在沒有水和電的4100米高原邊建生活設施邊建臺站……兩個突擊隊的成員們，頂著身體不適，邊干邊學，和工人們并肩作戰，漂亮地完成了建設任務。
這樣的例子在上海天文臺還有很多。“大家剛來臺里的時候，都有一些科研方面的想法和規劃，每當有重大任務需要人手時，大家都愿意暫時放下手里的事情。”沈志強說道。
事實上，在二十多年前，沈志強就是這樣的一個年輕人。
沈志強是國內較早開始進行高分辨率黑洞觀測以及黑洞物理理論與數值模擬的科學家之一。此前，他的研究主要是利用國際大型射電望遠鏡觀測天體，通常是坐在辦公室電腦前，經過大量的數據解析還原遙遠黑洞的原貌——新物理的發現或許就蘊含在其中。
2003年中秋節這天，沈志強回國加入上海天文臺任研究員。不久后，65米口徑的天馬望遠鏡論證工作開始了，中國科學院院士、上海天文臺原臺長葉叔華把這個任務交給了沈志強。
“當時，我只在課本上學過射電望遠鏡的原理，還沒有親手參與過建造。”沈志強稍作考慮就答應了下來，但也掛念著正在參與的銀河系中心黑洞觀測的國際項目。“等論證工作完成，我就得回去接著做黑洞的工作了。”他這么和葉叔華說。
“結果一直到望遠鏡落成，我一直都專注在望遠鏡這個項目里。”沈志強笑道，“腦子里全是都是‘天馬’項目，完全顧不上黑洞觀測的事情。”
回看過去，這樣的“暫時離開”發揮了更大的作用。2012年以來，天馬望遠鏡多次參與探月衛星的測定軌任務，并先后在銀河系磁星爆發、星際碳鏈分子和Q波段寬帶譜線巡天等研究領域斬獲最新發現，也為人類拍攝的首張黑洞照片做出了貢獻。
類似的例子還有很多。我國第一顆人造地球衛星發射任務、北斗衛星導航系統、DRO-A/B雙星組合體“救援”……這些任務背后，都有上海天文臺的科研人員的奮力攻關與默默付出。
“我們作為國家隊，如何體現擔‘國家責’、做‘國家事’呢？其實就是把國家安排的事情干好。事實上，把這些任務做好了，個人也會得到很好的發展。”沈志強直言。
做擅長且重要的事情
今年4月，由上海天文臺建設的平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）區域中心第一階段的中國節點，成功通過SKA天文臺總部組織的國際并網測試。SKA是上海天文臺重點布局的任務之一。“我們要集中力量做強自己的‘長板’，發揮我們在天文觀測方面的優勢，支撐國家空間安全、導航系統等任務。”沈志強介紹，上海天文臺秉持‘強化優勢’的理念，持續突破能力極限，組建攻關團隊，致力于完成非我難以達成的任務。
長期以來，我國衛星定軌導航和深空探測、國防安全、氣象遙感等領域所需的地球定向參數（EOP），主要由國際地球自轉和參考系服務機構提供，數據產品均在國外，近年頻繁出現無法及時獲得地球定向參數等數據的情況。
為此，上海天文臺結合過去幾十年的積淀，組建起一支空間基準建制化團隊，目前已建設完成共計6個13米口徑VLBI全球觀測系統（VGOS）望遠鏡的自主觀測網，并即將在海外建成多個含有13米VGOS望遠鏡的多技術并置站。
非洲部分國家相對不安定，飲食、文化等也和國內有很大差異，想要在那些地區建望遠鏡，必須去實地考察調研。科研人員們做好疫苗接種等準備工作，二話不說就去了。“雖然現在回過頭來看好像不覺得艱苦，但我知道每個人都克服了種種心理、生理方面的挑戰。”沈志強說道，“在我看來，這本質上是集體努力的結果，每個人的付出都很重要。”
“集中力量辦大事”也日益成為上海天文臺每個人的共識。近年來，上海天文臺鼓勵科研人員將自己的工作與國家需求結合，以“項目”為基本單元組建強化團隊。與此同時，給予年輕人充分信任，讓他們挑大梁承擔重大任務。
“發現問題不難，但下定決心去做很難，最后做成更是難上加難。但正是過程中的艱辛，襯托出成功后的幸福感。”沈志強眼中閃著光，“臺里的年輕人都特別棒，不在意個人得失，主動參與這些很難的任務中，也完成了很多很難的事情。”
誰說現在的年輕人不能吃苦？上海天文臺新一代的科研力量正在用他們的肩膀扛起一項又一項重要的“國家事”。
本文鏈接：他們主動請纓，做國家的“重要事”http://m.sq15.cn/show-11-23637-0.html
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