2014年1月14日至15日,中科院上海天文臺25米射電望遠鏡成功參加了歐洲甚長基線干涉測量(VLBI)網(wǎng)每秒千兆比特(1Gbps)的實時觀測,標志著上海天文臺25米射電望遠鏡在實時VLBI領域方面與國際一流臺站處在同一水平。
VLBI是目前天文中分辨率最高的觀測技術,通過VLBI,天文學家可以獲得比目前最好的光學望遠鏡分辨率高100倍的天體圖像。利用一種叫做實時(簡稱e-VLBI)的技術,參與觀測的望遠鏡同時指向同一個天區(qū),觀測同一個目標。觀測得到的數(shù)據(jù)在每個觀測站經(jīng)過采樣后,通過高速互聯(lián)網(wǎng)即時傳送到位于荷蘭VLBI聯(lián)合研究所(JIVE)的中央處理機。上海望遠鏡觀測的數(shù)據(jù)經(jīng)過中國科技網(wǎng)和歐美的互聯(lián)網(wǎng)最終到達位于荷蘭JIVE研究所的數(shù)據(jù)處理中心,在那里中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(一個專門設計的超級計算機)即時地對每一對望遠鏡的數(shù)據(jù)分析解碼和相關處理,處理結果實時同步顯示。
上海25米射電望遠鏡在2005年開始參與e-VLBI方面的研究工作,并與歐洲VLBI觀測臺站在歐盟第六框架協(xié)議下開展e-VLBI合作,在建立高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡、高速記錄設備等方面進行了很多基礎性工作。2007年10月-11月在嫦娥一期工程中包括上海25米射電望遠鏡在內的中國四架射電望遠鏡以及一個數(shù)據(jù)相關處理中心組成了中國VLBI網(wǎng)成功實施了對“嫦娥一號”衛(wèi)星的測、定軌,這是我國首次獨立開展的實時VLBI的應用研究。上海25米射電望遠鏡從2008年開始已具備了512Mbps連續(xù)穩(wěn)定的實時觀測能力,參加歐洲VLBI網(wǎng)組織的常規(guī)實時VLBI國際聯(lián)測。但是隨著網(wǎng)絡的逐步發(fā)展,目前國際e-VLBI觀測已經(jīng)向10G邁近。本次網(wǎng)絡實驗是基于中國科技網(wǎng)參與的中歐高速網(wǎng)絡項目ORIENTplus提供的萬兆中歐直連線路,在跨洲際科研專網(wǎng)的高帶寬和低延時的雙重優(yōu)勢下,確保了千兆觀測順利進行。
實時傳送數(shù)據(jù)、實時相關處理的能力為射電天文帶來了革命性的進步,意味著天文學家可以在觀測實驗后幾個小時內得到天體圖像,而相比之下,傳統(tǒng)的VLBI觀測通常要幾個星期甚至幾個月來完成數(shù)據(jù)運輸和相關處理。
