大于地球的射电干涉仪：空间 VLBI 的经验教训与前瞻

若在给定观测波长下由地球直径定义的衍射极限角分辨率限制了特定科学目标的追求，则将射电干涉基线延伸至空间是不可避免的。这在 1960 年代早期、地基甚长基线干涉测量（VLBI）时代的黎明之际便已被认识。自那时起，有三个 VLBI 任务在空间中运行，从而实现了长于地球直径的基线。它们是 Tracking and Data Relay Satellite 轨道 VLBI 实验（1986–1988）、VLBI Space Observatory Program（VSOP，1997–2003）和 RadioAstron（2011–至今）。这些空间 VLBI（SVLBI）系统使得对天体射电源的研究达到前所未有的高角分辨率，达 0.1 纳弧度（数十微角秒）及更高。第一代 SVLBI 任务在现代射电天文的若干课题中给出了尖端结果。其中包括超致密银河系羟基与水蒸气脉泽的发现、亮度超出常规理论极限的活动星系核射电发射，以及米波波长上脉冲星发射的探测，后者为星际介质性质提供了新见解。空间 VLBI 任务之一 RadioAstron 还利用其星载氢脉泽本振对爱因斯坦等效原理进行实验验证，从而涉足基础物理领域。本文简要回顾这些发现及空间 VLBI 半个世纪以来的经验教训。该比较连同对三个 SVLBI 任务技术成就的回顾，为展望空间射电干涉测量未来数十年的发展奠定了基础。