最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡將竣工 500米就是極限了？

 

        2016年7月3日，貴州黔南群山中的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）工程大窩凼臺(tái)址現(xiàn)場(chǎng)，最后一塊反射面板緩緩起吊，在完成了二次空中轉(zhuǎn)接并用纜索吊下滑到指定位置后，被順利安裝在索網(wǎng)上。這標(biāo)志著FAST工程主體工程的完工，將進(jìn)入測(cè)試調(diào)試階段。它也刷新了世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的紀(jì)錄。

        望遠(yuǎn)鏡從誕生起就一直在向“比大更大”的方向發(fā)展，如今全球已有多個(gè)種類的巨型望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)鏡的口徑越大，能收進(jìn)的光就越多，在天文觀測(cè)中就越有利，因此光學(xué)望遠(yuǎn)鏡越來(lái)越大。

        伽利略發(fā)明望遠(yuǎn)鏡時(shí)，其口徑和今天家用的望遠(yuǎn)鏡差不多，都是以厘米計(jì)算。目前國(guó)際天文學(xué)界正合作在美國(guó)夏威夷建設(shè)一個(gè)口徑達(dá)30米的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，它將成為世界最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。

        但與射電望遠(yuǎn)鏡的規(guī)模相比，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡就是小巫見(jiàn)大巫了。射電望遠(yuǎn)鏡收集的信號(hào)是來(lái)自宇宙空間的電磁波，可以探測(cè)到光學(xué)望遠(yuǎn)鏡看不到的許多東西。上個(gè)世紀(jì)，天文學(xué)界借助射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了脈沖星、宇宙微波背景輻射等許多重大成果。由于射電望遠(yuǎn)鏡所收集電磁波的波長(zhǎng)往往較長(zhǎng)，所以需要較大的尺寸，現(xiàn)在都要百米口徑才能在世界上排得上號(hào)。

        比如在德國(guó)波恩附近的埃費(fèi)爾斯貝格射電望遠(yuǎn)鏡口徑為100米，而波多黎各的阿雷西沃射電望遠(yuǎn)鏡口徑超過(guò)300米。美國(guó)在西弗吉尼亞州也有一個(gè)口徑100米的射電望遠(yuǎn)鏡，有趣的是其名為“綠岸”。

        中國(guó)在貴州黔南州平塘縣大窩凼建設(shè)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，預(yù)計(jì)今年9月全部竣工。它擁有30個(gè)足球場(chǎng)大的接收面積，與德國(guó)波恩的100米射電望遠(yuǎn)鏡相比，靈敏度提高約10倍。

        500米就是射電望遠(yuǎn)鏡的規(guī)模極限了嗎？就單個(gè)望遠(yuǎn)鏡而言要做得更大很難了，但科學(xué)家們有一個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)，就是用大量射電望遠(yuǎn)鏡組成一個(gè)陣列，它們可以分布在遼闊的地理空間，對(duì)收集的信號(hào)進(jìn)行綜合分析，就相當(dāng)于有了一個(gè)超大的望遠(yuǎn)鏡。

        目前，國(guó)際天文學(xué)界正在南非和澳大利亞建設(shè)這樣一個(gè)“平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡（SKA）”。由名稱可知，它建成后單是收集信號(hào)的面積就可以達(dá)到一平方公里，加上分布在從非洲到大洋洲的遼闊空間，其觀測(cè)能力將是現(xiàn)有其他設(shè)備無(wú)可比擬的。

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