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中国500米口径望远镜领跑世界 比国外灵敏10倍(1)

时间:2015-2-25 10:52:36来源:新华社

中国500米口径望远镜领跑世界 比国外灵敏10倍

位于贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的500米口径球面射电望远镜全景。FAST工程办公室提供

500米口径望远镜让中国射电天文领跑世界

  从贵阳机场驱车向南,经高速公路转上土石路,颠簸3个小时,穿过最后一道狭窄山口,500米直径的白色钢环突然出现,填满了视野。那是史上最大望远镜的圈梁。

  走上FAST(500米口径球面射电望远镜)的圈梁,像是走在一座钢桥上。它被50根6米到50米高低不等的钢柱支在半空,周长1.6公里,绕走一圈要40分钟。

  鸡蛋粗细橡胶表面的索绳,攀附圈梁悬垂交错,总重1300吨,已编织成网,于2月4日完工。下一步,就是拼装FAST的天线反射面。FAST预计2016年成型,中国的射电天文学届时将领跑世界。

  越大越好

  电视收不到信号时,屏幕上不是一片空白,而是雪花闪烁并发出刺刺声,这就是来自太空的射电信号。1931年,美国一位电子工程师发现,银河中心能传来有规律的电波。这开创了射电天文学。

  射电跟光没太大区别,都是电磁波。光只是能刺激眼睛的一小部分电磁波。从伽马射线到紫外线到可见光再到红外线和射电,各有监测这些不同波段电磁波的望远镜。“射电”是比红外线频率还要低的电磁波段。

  射电望远镜,跟收卫星信号的天线锅是一回事。通过锅的反射聚焦,把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。射电天文学家是装备最高级的无线电爱好者,他们聆的信号不是人造的,而是“天生”的。

  为了提高射电望远镜的表现,天文学家想出一个办法,就是让许多个天线锅对准同一目标,通过比对信号算出更精确的信号位置。但是想接收更微弱的射电,只有把天线锅造得更大。中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东说,宇宙空间混杂各种辐射,遥远的信号像雷声中的蝉鸣,没有超级灵敏的耳朵就分辨不出来。

  1993年东京召开的国际无线电科学联盟大会上,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”。他们期望,在全球电信号环境恶化到不可收拾之前,能多收获一些射电信号。建造FAST的动机肇始于此。

  FAST之前,世界上最大的射电天线锅,一个是德国100米直径的“埃菲尔斯伯格”,一个是美国300米直径的“阿雷西博”。前者是可以移动摇头的,后者借助波多黎各岛上的喀斯特洼坑,跟FAST相似。

  造更大的望远镜非常困难。天线锅要求毫米级的精度,在平地上建百米以上的天线锅,自重就会造成形变,一阵风也会让它变形。有天文学家提出了思路:在喀斯特地形下常见的“天坑”里造。


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