2023年10月11日，继9月中旬启动建设日喀则40米口径射电望远镜之后，中国科学院上海天文台长白山40米口径射电望远镜项目建设启动。一东一西两台相同规格的望远镜将一同构建起长达3800公里基线，共同承担探月工程四期和深空探测VLBI（甚长基线干涉测量）测定轨任务，并促进中国射电天文科学观测研究发展。

　　1932年，美国无线电工程师央斯基（Karl Guthe Jansky）用无线电天线探测到来自人马座方向银河系中心的射电辐射，从此打开了传统光学波段之外的另一个天文观测窗口，标志着射电天文学的诞生。1962年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的瑞尔（Sir Martin Ryle）利用干涉的原理，发明了综合孔径射电望远镜，从而大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是：利用多架射电望远镜接收同一天体的无线电波信号，将各架望远镜接收到的信号两两进行干涉，最后经过傅里叶变化等运算获得天体的射电图像，它等效于一架单口径射电望远镜，等效口径相当于该综合孔径望远镜各天线间的最远间距。两台天线间的距离被称为基线（baseline），基线越长，就意味着拥有了更大的“眼睛”。

　　经过半个世纪的发展，VLBI技术已经让射电天文观测的分辨率有了长足的进步，从毫角秒达到了微角秒。如今我们所熟知的“黑洞照片”就是来源于VLBI技术。2007年我国在探月工程的支持下建立了中国VLBI网，分别由上海（口径25米）、北京（口径50米）、昆明（口径40米）、乌鲁木齐（口径25米）四地的射电望远镜组成，构建起测控系统VLBI测轨分系统。

　　嫦娥一号任务时，实时VLBI技术已被证明拥有良好的测控精度。随着上海65米“天马”射电望远镜取代原先的25米射电望远镜，乌鲁木齐南山站25米望远镜升级改造为26米，我国VLBI网的灵敏度提高了2.6倍，性能更加优越，能够轻松探测出“玉兔”月球车在月面10厘米的位移。至目前，中国VLBI网已经圆满完成了探月工程“绕”、“落”、“回”三个阶段和我国首次火星探测任务的VLBI测定轨任务。

　　“嫦娥”探月工程“三步走”和“天问一号”火星探测任务的巨大成功为我国月球探测和深空探测积累了宝贵的经验。未来，中国还将实施更多深空探测工程。

　　4月25日，在2023年“中国航天日”第一届深空探测（天都）国际会议上，我国深空探测重大专项总设计师吴艳华围绕我国深空探测作主旨报告，透露了我国深空探测任务“时间表”。2024年前后发射鹊桥二号中继星和嫦娥六号探测器，实现月背采样返回；2026年前后发射嫦娥七号，实现月球南极资源勘查；2028年前后发射嫦娥八号，和嫦娥七号一起构成国际月球科研站基本型；2030年前后实施载人登月飞行任务。2025年前后发射天问二号探测器，实现近地小行星伴飞、取样和返回、主带彗星伴飞。2030年前后，分两次发射，天问三号将力争实现火星采样返回；2030年前后发射天问四号，预计2035年前后对木星及其卫星环绕探测。此外，还计划于2026年前后发射“羲和二号”卫星，前往日地L5点，探索太阳活动区磁场的起源、演化和研究太阳爆发对地球的影响。

　　那么多的深空探测任务，意味着我国地面测控站需要对不同天区、多个探测器同时进行测轨或数据传输。，现有的“四站一中心”VLBI观测网（上海65米天马望远镜、北京密云50米望远镜、云南昆明40米望远镜、乌鲁木齐南山26米望远镜+上海VLBI数据处理中心）将不足以应付这个局面。为此，上海天文台提出升级我国VLBI网——在我国东北部的吉林长白山和西南部的西藏日喀则新建两台40米口径的射电望远镜。现有VLBI网从“四站一中心”重新组合成新的“六站一中心”：上海65米天马望远镜、云南昆明40米望远镜、乌鲁木齐南山26米望远镜、上海25米佘山望远镜、长白山40米望远镜、日喀则40米望远镜+上海VLBI数据处理中心。如果把6个台站分成两组，每一组3台望远镜形成一个巨大的三角形干涉阵列，就好比拥有2台口径超3000公里的巨大望远镜，从而实现“双子网、双目标”测轨能力。

　　甚长基线干涉测量技术最重要的特征就是基线，望远镜之间的距离（基线）越长，所形成的（虚拟的）望远镜的等效口径就越大，灵敏度和空间分辨率也越高；参与的望远镜数量越多，空间分布越均匀，观测效果也越好。正因为此，在一系列的升级过程中，项目团队首先考虑的一个重要因素就是“拉长基线”，即增加两个望远镜之间的距离，使“等效口径”变大。

　　原VLBI的四个台站中，基线最长的是上海——乌鲁木齐的约3200公里基线。等日喀则与长白山的两台望远镜建成后，新的最长基线就是长白山——日喀则，长约3800公里。如此算来，VLBI网的角分辨率将提升18%。并且，将两台较大口径的望远镜摆到同一条基线上，更能发挥出它们的优势。与此同时，长白山40米射电望远镜更靠近我国版图东侧，比天马望远镜的经度向东偏了6.6度，这就意味着它将比天马望远镜早26分钟捕获到深空目标。

　　VLBI网不仅能参与测控，更重要的是能开展天文学前沿领域的研究——老本行不能丢。不管是台址的选择，还是望远镜指标的确定，日喀则和长白山的两台40米口径望远镜都很有考究。比方说日喀则站址海拔约4100米，空气干燥、晴天数多、人迹罕至、电磁波干扰少，是良好的射电望远镜建设地点，十分有利于开展高频段射电天文观测。如果把它拓展到100GHz频段工作，将大大提升我国射电天文科学研究能力，尤其将推动在超大质量黑洞、致密天体快速时变及引力波电磁对应体、银河系动力学研究、高精度天地一体化参考架等一系列天文学前沿领域的研究中取得更多创新性成果。长白山的望远镜首先将实现700MHz至50GHz连续频谱覆盖以及S/X双频段同时观测，也保留了未来升级到86GHz频段观测的潜力。

　　位于吉林省长白山保护开发区池西区管委会马鞍山林场内的40米射电望远镜台址 CCTV