中國500米口徑射電望遠鏡今竣工:面積近30個足球場大

2020-12-05 北晚新視覺網

2016年7月3日訊，由中科院國家天文臺主持，正在貴州平塘建設的500米世界最大單口徑球面望遠鏡（英文簡稱FAST）主體工程即將完工，最後一塊反射面單元今天將完成吊裝。FAST通過接收宇宙天體的射電信號完成科學任務觀測，反射面單元是其重要組成部分。一個30個足球場大小的「觀天巨眼」經歷二十餘年的設計、施工，最終揭開神秘面紗。

「觀天巨眼」

FAST30個足球場大提升空間探測能力 首先尋找脈衝星

根據建設規劃，FAST將在2016年9月全部建成並初步投入使用，首個應用科學研究是尋找和研究宇宙中的脈衝星。專家介紹，脈衝星就像天體物理實驗室，可以研究一些特殊天體物理和宇宙演化現象。如果發現脈衝星與黑洞組成的雙星系統，科學家可以利用脈衝星去研究黑洞周圍時空。此外，脈衝星也是非常精準的時鐘，對於深空探測具有重要意義。

事實上，脈衝星、類星體、星際有機分子等重要天文發現都與射電望遠鏡有關。諾貝爾獎歷史上明確基於天文觀測的10項獲獎成果中，有6項出自射電望遠鏡。此外，500米口徑球面射電望遠鏡的建成使用，可以將我國空間測控能力由月球同步軌道延伸到太陽系邊緣，將為我國火星探測等深空研究奠定重要基礎。

看過《三體》的人可能都會好奇，這個超級望遠鏡是否能像小說中所描述的那樣，幫助人類儘早地搜尋到地外文明？科學家表示，雖然FAST並不能發射信號給宇宙中或許存在的高等智慧生物，但是它超強的靈敏度卻可以將人類搜尋外星文明能力提升到前所未有的高度。

FAST射電望遠鏡到底有多牛？

獨門絕技一：大口徑 看得遠

射電望遠鏡最重要的指標參數就是靈敏度。靈敏度越高，望遠鏡探測微弱無線電的能力越強。而要想提高靈敏度，就需要擴大射電望遠鏡的口徑。FAST的口徑達到了世界之最——500米。理論上說，FAST能接收到137億光年以外的電磁信號，這個距離接近於宇宙的邊緣。

400年前人類第一架天文望遠鏡的口徑僅有4.2釐米，FAST的口徑是它的12000倍。與號稱「地面最大的機器」的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST的靈敏度提高約10倍；與被評為人類20世紀十大工程之首的美國阿雷西博300米望遠鏡相比，其綜合性能提高約2.25倍。作為世界最大的單口徑望遠鏡，FAST將在未來20-30年保持世界一流設備的地位，成為望遠鏡家族的掌門人。

獨門絕技二：靈活自如的巨眼

根據FAST的工作原理，當它觀測天體時，會隨著天體的方位變化，在其500米的球冠狀主動反射面上實時形成一個300米直徑的瞬時拋物面，並通過這個300米的拋物面來匯聚電磁波。

形象地來說，如果把FAST比作一隻巨大的眼睛，那麼這隻巨眼的眼球直徑就有500米，而負責接收光線的眼珠直徑就有300米。FAST就是靠這個巨大靈活的眼珠來匯聚電磁波、觀測深空。

獨門絕技三：毫米精度

FAST的設計目標，是把覆蓋30個足球場的信號，聚集在藥片大小的空間裡，否則，就無法監聽到宇宙中微弱的射電信號。500米的結構，處處都是頭髮絲般毫米級的精度要求。用來編織索網的7000多根手臂般粗細的鋼纜，每一根的加工精度都被控制在一毫米以內；最終的500米口徑的天線精度是三個毫米，每一塊小面板的製造精度是1.5個毫米。

獨門絕技四：深空獵手

首先，FAST能夠衝出銀河系，尋找新星，特別是快速旋轉、密度極高的脈衝星，FAST期望第一年就找到50-80顆銀河系外的脈衝星。FAST還可能觀察到早期宇宙的蛛絲馬跡——中性氫雲團的運動，掌握星系之間互動的細節，揭秘宇宙的起源和演化。類似的道理，FAST還能監聽到一些太空有機分子發出的獨特電磁波，搜索可能的星際通訊信號和外星生命。尋找外星生命是所有望遠鏡的使命之一，也是科幻愛好者們關注的熱點，探索宇宙誌在深空，巨大而靈巧的FAST，已經蓄勢待發，奇蹟與驚喜，就在眼前。（綜合央視）

 

來源：北京晚報 北晚新視覺網

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