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中國科學院上海天文臺科研人員牽頭負責的月球軌道VLBI試驗系統（LOVEX，Lunar Orbital VLBI EXperiment）是中國月球探測工程嫦娥七號的一個科學組成部分。LOVEX充分利用嫦娥七號鵲橋二號中繼星平臺及其相關設備（包括4.2米口徑X波段天線、固存和S/Ka波段通訊系統等），并在鵲橋二號搭載的VLBI專用設備，建立了國際上首個月球軌道VLBI系統。LOVEX與地面VLBI臺站聯合觀測，構成的月地基線空間VLBI網，具有38萬千米超長基線、超高空間分辨率，可開展深空探測器精密測定軌和具有重大科學意義的天文觀測研究。相關成果發表在《中國科學·物理學 力學 天文學》英文版。

VLBI專用載荷設備由上海天文臺牽頭負責，聯合國內多家航天電子技術單位共同完成研制。主要設備包括X波段低溫接收機及制冷機控制單元（如下圖a,c,d）、被動氫原子鐘(b)、變頻和數據采集后端(f)、VLBI饋源、波導組件及電纜組件等。下圖為VLBI專用載荷飛行件在桌面綜合測試現場照片。

鵲橋二號中繼星于2024年3月20日發射，并成功進入橢圓環月軌道，目前運行于近月點300公里、遠月點16萬公里的穩定軌道。VLBI設備經過單機測試，各項指標滿足要求。工作波段為X波段，記錄帶寬64,128，256,512 MHz可選，最大的采樣率2048Mbps，制冷接收機噪聲溫度42.3K，系統溫度89.3K，被動式氫原子鐘100秒的Allan方差為8×10^-14. 主要參數見下表。

LOVEX首次VLBI實驗觀測天體為類星體AO 0235+164，該目標源是已知明亮的耀變體，具有強烈的射電輻射和極端亮溫度，位于月球軌道平面附近，月地投影基線變化較大，是驗證LOVEX探測極限的理想目標。LOVEX聯合上海天馬、昆明、南山等地面望遠鏡于2024年10月18日首次在0.37倍地球直徑的投影基線上探測到該源的干涉條紋。2025年1月23日，在5.5倍地球直徑基線上實現512MHz全帶寬觀測，數據質量顯著提升，這些結果驗證了LOVEX具有探測亞毫角秒尺度結構的能力。下圖上下兩排分別是兩次實驗LOVEX與昆明、天馬和烏魯木齊望遠鏡獲得地-月基線的觀測干涉條紋。科學分析研究有待開展。

LOVEX還成功應用于深空探測領域，對地月L2點的嫦娥六號軌道器進行了精密定軌，展示了該系統在前沿天文研究與我國深空探測能力的雙重價值，體現了我國在空間科學儀器研發和天文觀測技術的創新能力。

LOVEX是第一個由一個國家獨立完成的空間VLBI系統。LOVEX成功地檢測到天體射電輻射和航天器信號在月-地基線的干涉條紋，顯示了該系統各項設備運行正常，各項性能和指標滿足要求，整個系統是成功的。為超高分辨率射電天文學和精確航天器跟蹤開辟了新的可能性。

LOVEX是世界上第四個運行的空間VLBI項目。LOVEX具有以下里程碑創新特點：

1.最長的干涉基線，達到約38萬千米；

2.在所有空間VLBI系統中，觀測帶寬最寬（512MHz），數據速率最高（2Gbps）；

3.工作在X波段（深空通信頻段），實現了空間-地球基線上首次對深空探測器的VLBI測量試驗；

4.在太空任務環境中首次實現對原始VLBI數據的機載存儲；

5.第一次將高精度被動氫原子鐘用于SVLBI。

隨著數據收集的繼續和科學分析的進展，LOVEX有望提供對天文環境的深入了解，并為未來的深空探測能力的提升作出貢獻。

論文鏈接：https://www.sciengine.com/SCPMA/doi/10.1007/s11433-025-2751-2

科學聯系人：洪曉瑜 xhong@shao.ac.cn