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位于波多黎各的此前世界最大射電望遠(yuǎn)鏡和正在興建的FAST望遠(yuǎn)鏡尺寸對比 ![]()
外媒報道FAST望遠(yuǎn)鏡配圖 ![]()
正在施工的FAST望遠(yuǎn)鏡 原標(biāo)題：中國500米直徑射電望遠(yuǎn)鏡開始拼裝可接受外星人信息 觀察者網(wǎng)訊 23日，我國建設(shè)的世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的重要設(shè)備——反射面單元面板第一批1000個單元“就位”，開始在貴州省黔南進(jìn)行現(xiàn)場拼裝。這只被譽(yù)為中國“天眼”的超級望遠(yuǎn)鏡單口徑500米，接收面積相當(dāng)于近30個足球場。中國“天眼”為何選址黔南？長啥樣？有哪些“本領(lǐng)”？它能找到“外星人”么？讓我們一起走近這一超級射電望遠(yuǎn)鏡。 遙望百億光年星際 射電望遠(yuǎn)鏡，可不是肉眼觀測的普通望遠(yuǎn)鏡，它是當(dāng)今世界上最頂尖級的太空望遠(yuǎn)鏡。 射電，是比紅外線頻率更低的電磁波段。射電望遠(yuǎn)鏡，跟收衛(wèi)星信號的天線鍋類似，通過鍋的反射聚焦，把幾平方米到幾千平方米的信號聚攏到一點上。 “宇宙空間混雜各種輻射，遙遠(yuǎn)的信號像雷聲中的蟬鳴，沒有超級靈敏的‘耳朵’，根本就分辨不出來。”中國科學(xué)院國家天文臺FAST工程首席科學(xué)家、總工程師南仁東說。 半個多世紀(jì)以來，所有射電望遠(yuǎn)鏡收集的能量尚翻不動一頁紙。 要想獲得更遠(yuǎn)、更微弱的射電，“閱讀”到宇宙深處的信息，就需要更大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡。簡言之，就是“鍋”越大，星際穿越的距離就越遠(yuǎn)。 專家們指出，與德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST靈敏度提高約10倍。這意味著，遠(yuǎn)在百億光年外的射電信號，F(xiàn)AST也有可能“捕捉”到。 中國“天眼”“眼窩”深 打開衛(wèi)星地圖，貴州平塘縣的地貌好似布滿褶皺的大象皮膚。再提高分辨率，就能看到大大小小的“漏斗”——“天坑”群。其中有一個就是科學(xué)家尋覓十載為這個最大望遠(yuǎn)鏡找的“家”。 天文學(xué)家在思考：如何利用天然的洼地作為支架，建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡。 1993年，包括中國在內(nèi)的10國天文學(xué)家提出建造新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”的倡議，旨在回溯原初宇宙，解答天文學(xué)中的眾多難題。1995年底，射電“大望遠(yuǎn)鏡”中國推進(jìn)委員會，提出了利用貴州喀斯特洼地建造球反射面的“喀斯特工程”概念。 此后，科學(xué)家們在當(dāng)?shù)鼐用竦膸椭拢仙缴嫠辈爝x址。經(jīng)過反復(fù)篩選，最終在平塘縣克度鎮(zhèn)找到了“大窩凼”——最適合碩大“天眼”的深深的“眼窩”。 被“天眼”吸引，新華社記者深入黔南“探營”FAST工程進(jìn)展。 FAST項目饋源支撐系統(tǒng)總工程師孫才紅告訴記者，選址“大窩凼”有三方面原因，一是地貌最接近FAST的造型，工程開挖量最小；二是這里的喀斯特地質(zhì)可以保障雨水向地下滲透，不會在表面淤積而損壞和腐蝕望遠(yuǎn)鏡；三是射電望遠(yuǎn)鏡需要一處“靜土”，“大窩凼”附近5千米半徑之內(nèi)沒有一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，無線電環(huán)境理想。 “FAST周圍三座山峰呈三足鼎立之勢，每座距離都在500米左右，中間的洼地猶如一個天然的鍋架，剛好穩(wěn)穩(wěn)地盛下FAST這口‘大鍋’。”孫才紅說。 “變形金鍋”隨天動 來到“大窩凼”，你會發(fā)現(xiàn)總面積達(dá)25萬平方米的反射面看起來像一口超級“大鍋”。總長度超過1.5千米的鋼圈梁，將上萬根鋼索牢牢固定住。若想一覽FAST工程全貌，必須爬上附近的山頂。而那里正在建設(shè)的觀景臺，正是今后游客觀賞FAST的地方。 孫才紅說，反射面單元面板將固定在上萬根鋼索上，安裝完成后整個反射面其實是懸在半空中的，有螺旋狀公路一直通達(dá)“凼”底，供車輛和人員維護(hù)設(shè)備時通行。反射面與地面之間的空隙今后還會恢復(fù)植被，保護(hù)環(huán)境。 這口500米口徑的大“鍋”，是口名副其實的“變形金鍋”。 "變形金鍋"會動。AFST的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以隨著天體的移動自動變化，帶動索網(wǎng)上活動的4450個反射面板產(chǎn)生變化，足以觀測到任意方向的天體，同時，饋源艙也隨索網(wǎng)一同運(yùn)動，采集反饋信息。”面板單元技術(shù)總師、中國電科研究員級高級工程師鄭元鵬說。 FAST能夠把近30個足球場這么大的接收面積里收集的信號，聚集在藥片大小的空間里。 能否看到“外星人”？ FAST工程進(jìn)展?fàn)縿又煳膶W(xué)家和天文學(xué)愛好者的“神經(jīng)”。 中國天文學(xué)會理事長、中國科學(xué)院院士武向平表示，在天文觀測方面，中國長期以來在世界上沒有占據(jù)很前沿的位置。如果沒有觀測數(shù)據(jù)積累，總是用別人“二手的東西”，即使做了研究，也很難出彩。FAST建成后將彌補(bǔ)我國在觀測領(lǐng)域的不足。 武向平認(rèn)為，F(xiàn)AST非常適合脈沖星的觀測，可以檢驗廣義相對論。此外，它對高能物理、極端物理、相對論的檢驗也都非常有意義。 在天文專家趙之珩看來，F(xiàn)AST建成后能夠接收到從宇宙深處發(fā)來的無線電波，會有一系列新的發(fā)現(xiàn)，從而將我國在天文研究水平向世界先進(jìn)行列邁出一大步。 FAST那么靈敏，它能接收到遙遠(yuǎn)的世界里發(fā)過來的極其微弱的“外星人”的信號，甚至找到“外星人”么？ “FAST能從宇宙的今天看到很遠(yuǎn)的地方去，有助揭開宇宙起源之謎，甚至是‘地外文明’。”武向平說。 趙之珩認(rèn)為，射電波段的觀測，推動了地球人對宇宙的理解，如20世紀(jì)60年代四大發(fā)現(xiàn)：宇宙微波背景輻射、類星體、脈沖星和星際有機(jī)分子。現(xiàn)代天文學(xué)上的“兩暗一黑”（即暗物質(zhì)、暗能量、黑洞）還存在著許多的謎團(tuán)。FAST接受和放大它們發(fā)來的微弱信號，有助于揭開這些謎團(tuán)。 中國天文學(xué)會會員、天津市天文學(xué)會理事史志成表示，F(xiàn)AST是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科學(xué)設(shè)備，對國際同類設(shè)備將保持20年以上領(lǐng)先水平。它將探測宇宙中遙遠(yuǎn)的信號、物質(zhì)，例如電磁波、微波、激光、宇宙中的各種氣體、有機(jī)物、星際物質(zhì)、恒星等的輻射信息。它將對脈沖星、類星體等各種暗弱輻射源進(jìn)行更精密觀測，對它們的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行深入探索，有望對認(rèn)識宇宙起源與演化過程作出貢獻(xiàn)。 “宇宙中的生命體或高智商‘外星人’若存在，他們的產(chǎn)生、遺留之信息，若存在于浩瀚天宇中，也有可能被FAST探測并接收到。”史志成說。
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發(fā)表于 2015-7-24 15:50:24
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