要说牛年春节最耀眼的明星，应该非“天问一号”莫属了。除夕夜的春节联欢晚会上，“天问一号”火星探测器系统总设计师孙泽洲向全国人民宣布“天问一号”顺利被火星捕获的消息。大年初一，国家航天局再次发布有关“天问一号”的消息，并公布了两段均近一分钟的视频。高清的影像完整地呈现了“天问一号”探测器火星捕获过程，画面震撼世人。

2月15日17时，首次火星探测任务“天问一号”探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动。3000N发动机点火工作，将轨道调整为经过火星两极的环火轨道，并将近火点高度调整至约265千米。后续，探测器还将通过数次轨道调整，进入火星停泊轨道。

走向深空，踏梦远行。“天问一号”开启了我国首次火星探测任务，同时也揭开了中国行星探测的序幕，标志着我国航天事业的又一次飞越。在“天问一号”长达7个月的星际远航中，有一位温岭人，和它产生了密切联系。他就是中国首次火星探测工程测控系统VLBI测轨分系统总体主任设计师——陈中。

陈中

把脉“天问一号”走向，他和团队春节无休

2月12日凌晨，当跨年的钟声响起，陈中和同事们才迎来下班时间。2月12日，正月初一，中午12时不到，陈中又提前到达上海天文台VLBI深空探测指控中心，继续关注着“天问一号”自1.92亿公里外传回的“脉搏跳动”。

在中科院上海天文台VLBI中心的大屏幕上，那些时不时突起的、宛如心电图波形似的脉冲信号，就是“天问一号”传回的测量信号。按时间来算，每一次收到的信号，都是“天问一号”约十分钟前发出的。

遥远的距离以及时间差，让我们很难实时掌握“天问一号”的行踪。而在4亿余公里的长途旅行中，即便飞行轨迹已经预先设计好，“天问一号”还是会受到太阳和其他行星的引力影响，偏离预设线路。如何才能避免“天问一号”迷失在太空中？这就离不开上海天文台VLBI深空探测指控中心提供的测量结果了。

自发射升空到成功进入火星轨道以来，“天问一号”先后经历了1次深空机动和4次中途修正。“只有测得准，才能控得准！”陈中说，VLBI测定轨系统能根据分布在祖国东西南北方向上的4个大型射电望远镜收到的信号，快速计算出“天问一号”的精确轨道位置。如果发现“天问一号”已经偏离预设飞行轨迹，北京航天飞行控制中心就要下达指令，对它的飞行方向进行修正。指令该怎么下？测控数据就是依据，包括“天问一号”何时实施近火制动，都要根据测控数据算出良机。VLBI是重要的测控数据之一。考虑电磁波一来一回的时间差，陈中所在的VLBI深空探测指控中心需要预报“天问一号”接下来的飞行轨迹。

更通俗的解释，就好比无人驾驶汽车在路上行驶，根据车辆速度和定位，测控系统不仅能掌握车辆行车轨迹，还可以算出这种行车模式下车辆10分钟、20分钟后的位置。如果车辆已经偏航，那就需要提前下达指令，为汽车提前指路，让它回到正确的导航线路上。我们还可以将测控数据理解为茫茫大海中的移动灯塔，指引着扁舟驶向正确的目的地。

春节前期，正是“天问一号”进行中途修正，然后近火制动捕获进入火星轨道的关键时期，陈中和他的团队则进入了最紧张的实时集中测控模式。由于测量数据精准，探测器轨道偏差非常小，探测器直接开展近火制动。

2月10日，“天问一号”成功绕“火”的喜讯传来，但并不表示观测任务的结束。陈中介绍，接下来“天问一号”还要进行1次轨道机动和2次近火捕获制动，因为捕获后，“天问一号”并非直接进入一个最终轨道，而是要经过多次变轨和捕获等复杂动作，逐步缩小椭圆轨道。同时，“天问一号”探测器上中分辨率相机、高分辨率相机、矿物光谱分析仪等载荷会边环绕边进行预选着陆区拍照和探测，以及开展一系列的科学探测任务。为达到最佳的探测效果，他们也仍旧要关注着“天问一号”，把握它每一次探测的最佳位置。2021年5月至6月，“天问一号”探测器将择机实施火星着陆，开展巡视探测，中国将成为世界上第一个首次探测火星就开展绕、落、巡的国家。届时，又将是举世瞩目的重要时刻。

天马65米直径射电望远镜。

从“嫦娥”到“天问”，他和同事一直默默守候

1970年，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射，由此拉开了我国探索宇宙奥秘的序幕。从筚路蓝缕到星辰大海，中国航天人从未停下前进的步伐。50年后，2020年12月17日，“嫦娥五号”的凯旋，为中国航天创造了新的历史。

自2004年我国正式开展月球探测工程以来，“嫦娥工程”走过了短短的17年，却收获了累累硕果。这十几年间，上海天文台VLBI深空探测指控中心从无到有，随探月工程逐步成长、成熟，为一颗颗月球探测器保驾护航。陈中和他的团队，也一直在默默地伴随左右，为中国航天事业贡献了重要的力量。

回忆这十几年的工作，陈中颇有感慨。

陈中介绍，他是2001年进入中科院上海天文台工作的。彼时，他刚从四川大学自动控制系专业毕业。读大学前，陈中一直生活在温岭，高中就读于温岭中学。之所以报考自动控制系，他笑称，这个专业在当时被称为“万精油”，毕业后找工作不会太难。大学毕业后，为了离家更近，他将就业目的地定在长三角。上海，因是国内首屈一指的大都市，成为他最终的选择。

天文观测和航天测控，其实是两个领域。创新和改变，缘于“嫦娥工程”。

陈中介绍，我国是从零开始探月计划的。开展月球探测工程是我国迈出航天深空探测第一步的重大举措。对于我国的航天事业来说，意义重大。但“嫦娥工程”立项之初，遇到的最大难题之一，是如何快速、精准、可靠地测算探测器运行轨迹。当时，国内已有的航天测控系统不能完全满足深空探测工程需求。

VLBI（甚长基线干涉测量）是现代天文学使用的一项高分辨率、高测量精度的观测技术，全球第一张黑洞的照片，就是全世界毫米波VLBI观测网联合观测的成果。本世纪初，中科院上海天文台就开始研究在月球与深空探测测定轨方面应用VLBI技术，也参加过国际合作的深空探测器VLBI观测。获悉“嫦娥工程”准备立项，中科院上海天文台提出了应用VLBI技术的建议，并为此项具有挑战性的任务全力以赴作准备，进行VLBI设备的适应性改造。VLBI深空探测指控中心也就是在那时成立的。陈中，就是第一批参与的工作人员。

此后，VLBI成为我国深空探测的重要手段。十几年间，陈中在岗位上不断提升，并完成了在职硕博连读。VLBI深空探测指控中心也十几年如一日地遥望星空，从“嫦娥一号”探测器起，到“嫦娥五号”的回归，一直提供关键的测轨定位数据，为这些探测器保驾护航，做出了卓越贡献。

从“嫦娥”到“天问”，其实又是一场前所未有的挑战。陈中解释，从距离来说，地球距离月球仅38万公里，距火星最远时却有4亿公里，相差1000倍。“嫦娥”系列探测器的电磁波信号从月球发回到地球仅需1秒，而接收到“天问一号”的信号，则需要十几分钟，且信号经过长距离的传输会大大衰减。因此，为完成“天问一号”的测轨工作，VLBI射电望远镜观测站和深空探测指控中心研发和升级了数十套国产并具有自有知识产权的软硬件系统来大幅提高测量精度。“接收到‘天问一号’发送来的信号后，我们的系统可以在1分钟内完成测量和定位。”陈中自豪地告诉记者，从目前的结果精度统计来看，VLBI对“天问一号”的测轨精度水平已达到了国际先进水平。这是十几年来，我国VLBI深空探测经验的积累，也是一代又一代VLBI科研人员不懈努力的成果。在不久的未来，VLBI还将继续服务于我国探月工程四期和小行星、火星、木星等一系列行星探测计划。

除了深空探测，上海天文台还大力推进空间VLBI阵计划，计划发射2个30米口径的射电望远镜到太空，与地面的望远镜天地组网，突破地球观测网距离的限制，无论在天体物理、天体测量还是深空探测等科学与工程应用方面，都将发挥更大的作用。

上海天文台VLBI深空探测指控中心大厅。

高大上的航天技术，和我们的生活也息息相关

由于平时工作繁忙，又受疫情的影响，陈中说，他已经快两年没回温岭了。过去，有时间的话，他会回温岭看看家人，也会接家人到上海居住，生活一段时间。

从事高大上的深空探测工作，陈中希望，有更多的年轻人，可以关注我国的航天事业，为中国的航天事业贡献自己的力量。陈中还坦言，航天工程庞大又复杂，它不仅是一个国家科技实力的体现，还和我们的日常生活息息相关。“比如航天飞船上用到的隔热材料，就运用到了高铁的车轮中。而日常使用的WIFI技术的突破，则是来自于射电天文一篇论文的启发。”陈中说。

陈中介绍，每年上海科技周及中科院公众开放日期间，上海天文台都会举办一系列科普活动，邀请天文爱好者和感兴趣的公众相聚于佘山科技园区，普及天文科技知识，开启神奇的天文探索之旅。大家可以参观天马65米直径射电望远镜，也可以实地参观VLBI深空探测指控中心大厅，聆听上海天文台科研人员讲解中国VLBI网构成及其作用，感受科研工作者们平时是如何开展工作的。

如果您也感兴趣，可以关注中国科学院上海天文台和天之文的微信公众号，提前预约开放日活动名额。说不定还能在VLBI中心大楼，偶遇陈中老师。

温岭市融媒体中心出品

文字 | 王萍

图片 | 图片均由陈中提供

编辑 | 王怡