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“天眼”即将投入使用 它有多先进?

近日,位于贵州省南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)工程建设进入收尾阶段,预计FAST将于9月底整体完工投入使用。

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

△ 9月7日,已经完成反射面板安装的FAST矗立在群山中。

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

△ 9月7日,一名游客在观景平台上拍摄FAST主体工程。

FAST拥有30个足球场大的接收面积,与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍。它将在未来10至20年保持世界一流设备的地位。

最牛“观天设备”牛在什么地方?

2011年,500米球面射电望远镜(FAST)在贵州开工。从去年7月23日开始,FAST开始进行现场拼装。今年7月,总面积约25万平方米反射面的安装工程完成。

这一被誉为中国“天眼”的超级望远镜有什么本领?我们先要了解什么是射电望远镜。

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

FAST的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号,聚集在药片大小的空间里。不如此,就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。500米的结构,要实现毫米级精度,是天文学家从未做过的,也是世界难题。

FAST有哪些本领?能发现外星人吗?

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

FAST望远镜将对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行更精密观测。宇宙中的生命体或高智商“外星人”若存在于浩瀚天宇中,也有可能被FAST探测并接收到。

中国“天眼”为何选址黔南?

这个单口径500米、接收面积相当于近30个足球场的大家伙,将会成为世界上最大的射电望远镜。研发团队选址在黔南大窝凼,为什么选在那呢?

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

观天巨眼——天文望远镜的前世今生

天文望远镜就好像是一个个观天巨眼,帮助我们观测宇宙星空,探索世界奥秘。

四百年前首架望远镜问世 

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

四百年前,历史上第一架天文望远镜在欧洲问世,这是天文学史上划时代的创举。这架望远镜的口径为4.2厘米,长约1.2米,聚光能力能达到肉眼的一百倍左右。利用这架光学望远镜,伽利略观测了月球环形山、太阳黑子、木星的卫星等,获得一系列重大发现,打开了人类认识和探索宇宙的窗口。 

在过去四百多年中,望远镜的制造技术有了突飞猛进的发展,光学镜片的口径最大已经达到了10米,比世界上第一台望远镜大了数万倍,集光能力随着口径的增大而增强,能够探测到更远更暗的天体。1990年,美国把哈勃望远镜发射到了太空,帮助人们首次窥探到宇宙深处的星系面貌,引领了天体物理研究的前沿。 

无线电技术发展 射电望远镜脱颖而出

“天眼”即将投入使用 它有多先进?

第二次世界大战以后,伴随着无线电技术的进步,射电望远镜脱颖而出。1963年美国在波多黎各建造了直径达305米的射电望远镜,顺着山坡固定在地表,是目前世界上最大的单孔径射电望远镜。1962年世界上首个综合孔径射电望远镜阵列建成,多个小望远镜组合起来获得相当于大口径单天线的集光能力,是望远镜发展史上的一个重大事件,发明人因该项技术获得了1974年诺贝尔奖。 

我国射电天文起步相对较晚,经过近半个世纪的发展,已经在绕月探测卫星的精确测定轨中发挥了重要作用。现在,国内大型望远镜的建造也日新月异。2012年上海建成65米口径射电望远镜,综合性能位居世界前列。世界最大口径的500米球面射电望远镜建成并投入使用后,将成为最灵敏的观天巨眼。 

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盘点世界著名望远镜

美国阿雷西博望远镜(ARECIBO)

美国阿雷西博射电望远镜位于波多黎各岛上的一座天然火山口当中,是目前世界上已建成的、最大单口径球面射电望远镜。其反射面口径为350米。波多黎各岛位于赤道附近,这个位置对于跟踪和观测行星、脉冲星和其他天体十分理想。

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美国甚大阵射电望远镜(VLA)

美国甚大阵射电望远镜位于美国新墨西哥州的沙漠中,由27面口径为25米的射电天线组成,是世界上最大的综合孔径射电望远镜,其灵敏度比世界上其他射电望远镜高一个量级,能够观测到160公里以外、一个发射无线电信号的高尔夫球大小的物体。 

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阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA) 

阿塔卡玛大型毫米波天线阵位于智利北部的查南托高原,由64面口径为12米的射电天线组成,是多个国家的研究机构合作建造的大型射电望远镜阵列。这里海拔五千多米,是地球上气候最干燥的地区之一,非常适合毫米波天文观测。 

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澳大利亚平方公里阵列射电望远镜(ASKAP) 

澳大利亚平方公里阵列射电望远镜位于澳大利亚的默奇森地区,由36架碟形天线组成,每架天线的直径为12米,该望远镜阵列造价6500万英镑。这一区域没有其他无线电信号干扰,可以清楚地接收到来自宇宙的信号。 

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中国上海佘山65米口径射电望远镜

中国上海佘山65米口径射电望远镜,是目前亚洲最大的可转射电望远镜,其主反射面面积达到了3780平方米,综合性能为亚洲第一、世界第四。它可以观测到100多亿光年以外的天体,在我国的嫦娥探月工程、火星探测等一系列重要的深空探测任务中都有它的身影。 

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哈勃望远镜 

虽然射电望远镜的发展越来越快,但是光学望远镜的作用依然不可替代。最早的空间望远镜是哈勃望远镜,1990年由美国航天飞机送上太空,以2.8万公里的时速沿轨道运行。哈勃望远镜长13.3米,直径4.3米,清晰度是地基望远镜的10倍以上。作为天文史上最重要的仪器之一,哈勃望远镜已经在探测黑洞、暗物质和恒星演变等方面发挥重大作用。 

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郭守敬望远镜(LAMOST)

在地基天文望远镜中,光谱获取率最高的是我国自主设计建造的郭守敬望远镜(LAMOST)。该望远镜坐落在中科院国家天文台兴隆观测站,2008年建成。首次在国际上采用多镜片拼接主动调节的方式,可同时获得4000个天体的光谱,使我国光谱巡天技术真正走到了世界前列。 

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监制/唐怡  主编/李浙

编辑/陈维

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黔讯网 来源:央视新闻公众号  责任编辑: 肖瑶

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