中國「天眼FAST」的作用

2021-01-09 葉老師物理

2020年我省中招物理試題中,第9題出現了「天眼FAST」,對此不了解的學生可能在解題時會感到困惑。原題如下:

(2020河南)9.隨著科學技術的進步,我國在航天領域取得了舉世矚目的成就,對宇宙的探索在不斷深入。以下所述的太空飛行器或星體中距離地球最遠的是

A.執行導航任務的北鬥系列衛星 B.月球上行走的「玉兔」月球車

C.在軌運行的「天宮二號」空間站 D.「天眼」FAST探測到的太陽系外的脈衝星

2012年,亞洲最大的全方位可轉動射電望遠鏡在上海天文臺正式落成。這臺射電望遠鏡的綜合性能排名亞洲第一、世界第四,能夠觀測100億光年以外的天體。

被譽為「中國天眼」的是我國於2016年9月在貴州落成的口徑為500米的球面射電望遠鏡,簡稱FAST,是世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,可探測的距離更遠。

射電望遠鏡是用來觀測和研究來自天體的射電波的基本設備,可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等物理量。包括收集射電波的定向天線、放大射電信號的高靈敏度接收機、信息記錄﹑處理和顯示系統等等。20世紀60年代天文學取得了四項非常重要的發現:脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子。這「四大發現」都與射電望遠鏡有關,可以說射電望遠鏡是人類了解外太空的必備「殺器」。

看起來像是一口大鍋的設備,與我們經常看到的衛星鍋原理相似,用於接收宇宙外太空的電磁波信號。這口大鍋的最大的功能就是有助於我們發現在外太空的中子脈衝星,而脈衝星的發現有助於我們在太空當中的定位和時鐘的精確度。另外,射電望遠鏡可以有助於我們發現一些早期的星系活動跡象,有利於我們發現行星恆星的運動軌跡及發展軌跡。射電望遠鏡像雷達一樣具有很強的監測系統,能夠捕捉到來自太陽系任何一個地方發射過來的微弱的電磁波。將監測的範圍,從月球範圍延伸到太陽系以外,對我國的通信和國家安全起到至關重要的作用。射電望遠鏡也有利於我們尋找到與地球相似的類地行星,為未來的星際移民做好準備。

我國的天眼是全球口徑最大,最具有威力的單天線的射電望遠鏡,其接收信號的能力位居全球之首。接收信號最具靈活性,與之前的德國波恩100米望遠鏡相比,其靈敏度是它的10倍,與美國的300米天文望遠鏡相比,綜合性能是它的10倍。

可能有部分學生能判斷出第9題的正確選項是D,但對於「天眼」並不了解,屬於「知其然,不知其所以然」。這道題給我們提了個醒,在中招考試複習以及新課教學中,要關注我國高科技發展的動向和成果。這不僅僅是為了考試,這個過程滲透了對學生的情感教育。

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  • 現在,世界上僅有中國FAST一隻球面「天眼」
    說「中國天眼」克了「美國天眼」肯定是無稽之談,但是有一點是肯定的,「中國天眼」比「美國天眼」口徑更大,探測能力更強,設備更加先進,這是毫無疑問的。 不管是「中國天眼」還是「美國天眼」都是向全球天文學家、研究人員開放使用的。
  • 中國天眼明年將向世界開放,全球科學家有望藉此繼續探索地外文明
    法新社於12月15日以此「中國將向國際科學家開放巨型望遠鏡。」為題報導稱,12月初,美國阿雷西博射電望遠鏡在12月初發生坍塌後,位於中國貴州省的"天眼"(FAST)射電望遠鏡已成為該領域的"唯一重要儀器", FAST即將向外國天科學家開放使用,顯示出中國成為全球科學中心的遠景。
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    自從12月初,美國阿雷西博望遠鏡發生坍塌之後,中國「天眼」(FAST)成了世界射電天文學領域內的「唯一重要儀器」。 「美國天眼」塌了,射電天文學時代終結?
  • 中國「天眼「成了唯一?美媒發出由衷讚嘆,FAST有望向公眾開放
    射電天文學的時代確實結束了,不過不是全世界的,而是美國的時代終結了,而屬於世界一流射電天文學研究也正在向中國轉移。中國「天眼」已成為「世界唯一」?中國「天眼」建設於2011年,在2016年正式落成,並且中國「天眼」已經與2020年1月正式通過驗收並投入使用。
  • 美國射電望遠鏡坍塌 世界只剩中國FAST一隻"天眼"
    美國射電望遠鏡坍塌 世界只剩中國FAST一隻"天眼" 2020.12.02 20:35 來源:央視新聞客戶端