在上海佘山新建的65米射电望远镜，更利于电波信号的接收、处理和记录。

　　嫦娥三号月球探测器吸引了国人甚至全世界的目光——人们期待观赏探测器“落下去”的轻盈美丽，更期待了解探测器“走起来”的神奇探索。

　　嫦娥三号探测器要在落月时展现飘逸身姿，要实现脚踏实地的月球行走，“明亮的眼睛”“智慧的头脑”是成功的关键。赋予嫦娥三号“聪慧”的是测控系统。

　　测控系统的主要任务是运载火箭、探测器在各飞行阶段及探测器在月面工作阶段的测控、轨道测量与确定、月面目标定位以及落月后着陆器和月面巡视器的控制。

　　测控系统中的VLBI分系统在嫦娥二号任务中立了功，确保了嫦娥二号超额完成任务。探月工程二期副总设计师孙辉先说：“嫦娥三号要落月，此次发射的特点是直接就飞过去，还要落下去。这就要求嫦娥三号任务的测控第一要快，第二要准。此外，嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器组成，等于有两个要同时测，这就更加困难了。”但孙辉先自信地表示，VLBI能更准确地测定嫦娥三号的轨道，“根据现在的情况，我们认为VLBI分系统在嫦娥三号任务中能够完成分配给它的任务。”

　　中科院月球与深空探测总体部主任刘晓群说，VLBI就是甚长基线干涉测量，这本来是天文学研究的一种基本手段。但在探月工程中，从嫦娥一号开始，利用中科院多年基础研究的技术和经验，成功地将其应用于国家的航天测控，进一步提高了测控精度。

　　“没有到月球以前提不到VLBI。”孙辉先说，因为地球有好多测试手段。卫星上天后它上边有信标，能测出距离来。另外卫星本身有速度，科学家发一个波速就能帮助测出物体的速度来。有了距离，有了速度，再加上天线有一定的角度，卫星的测量问题就能解决。可是距离一旦远了就不行了，月球离我们38万公里，距离知道，速度也知道，但因为天线几乎不动，它横向的运动角度测不准。角度测不准就测不准航天器在月球上的位置，就不能准确地定轨。

　　怎么解决呢？孙辉先说，有一个天文学的方法，就是利用处在两个地方不同的天线。比如新疆的乌鲁木齐和上海的佘山，两个天线相隔几千公里。信号源分别到乌鲁木齐和佘山，会有一个时间差。这个时间差就使我们有办法精确地知道航天器动了多大角度，这个角度能够准确到毫秒级、纳秒级。天文学测的时候怎么测呢？两个站分别有两个原子钟，把它的时间定好了，在收信号的时候用磁带记录下来，然后将两个站的磁带记录在机器里进行相关运算，就算出来了。

　　但孙辉先说这个办法用于探月工程显然达不到要求，探月工程的任务要求几分钟就要给出数据。

　　一个VLBI系统通常由若干个观测站和一个数据处理中心组成，它是一项现代高科技天文观测设备。VLBI把几台射电望远镜联合起来，同时对探测器进行跟踪、定位，然后进行干涉得到更高分辨率的内容，是射电干涉测量的一项新技术。嫦娥一号、嫦娥二号是把几个台站获得的数据通过网络传到上海天文台处理，当时的任务是在10分钟以内将处理后的数据传到北京航天指挥中心。上海天文台射电天文科学与技术研究所主任郑为民表示，10分钟也很艰难，因为传统的VLBI观测测量方法和数据处理非常复杂。但嫦娥三号在数据处理方法上做了很大改进，现在1分钟就可以提交给北京航天指挥中心。

　　郑为民说，VLBI研究系统在嫦娥三号里还有不少创新与突破。嫦娥一号、二号的观测波段主要在S波段，而嫦娥三号测量是在X波段，这会使VLBI的实验精度有更大提高；此外，还采用了两个探测器都可以接收到同波速的测量方法，测量精度大大提高；观测设备也有变化，在上海新建了一个65米大口径的望远镜（业内科学家也称其为天线），更利于电波信号的接收、处理和记录。

　　郑为民表示，测得更加精准，对于航天器的操控有重要意义。简单地说就是省能量，间接地节省了航天器的燃料。

　　据了解，此次嫦娥三号测控系统的创新集中表现在：首次研制我国大型深空站，初步建成覆盖行星际的深空测控通信网。

　　目前，国外主要有美国、俄罗斯、欧空局、日本、印度等国家（组织）建立了深空测控站。美国、俄罗斯深空测控站的天线，最大口径均为70米。

　　我国通过探月工程的实施，在青岛、喀什分别新建了18米天线，又在佳木斯、喀什分别新建了66米（亚洲最大）、35米天线。这些天线的研制，使我国完全掌握了大口径高效率天线的设计、制造、安装技术，远距离、弱信号条件下发射、接收技术，实现了高精度、快速测定轨和月面定位目标。

　　（原载于《科技日报》 2013-12-02 08版）