阿雷西博望遠鏡即將拆除,曾暴露地球文明!是怎麼一回事?

2020-12-06 騰訊網

在劉慈欣著名科幻小說《三體》裡有一個場景,女科學家葉文潔使用紅岸基地的巨型天線通過太陽能量鏡面增益反射效應向宇宙發射了第一條人類文明的信息,從而開始了一個橫跨上百億年的鴻篇故事……而這個向宇宙發出人類文明信息廣播的場景卻是真實地在人類歷史上發生過的事情,故事要從一座射電望遠鏡說起。

位于波多黎各島上阿雷西沃的阿雷西博天文臺曾經是世界最大的單口徑射電望遠鏡,於1963年建造,為固定基座的球面反射射電望遠鏡,反射球面的直徑達305米,為當時世界最大的單口徑射電望遠鏡並把這個紀錄保持了近半個世紀,直到我國貴州的天眼FAST建成,才退居第二。

阿雷西博射電望遠鏡由一個305米口徑的球面反射器和一個有三座高塔通過18根鋼纜懸吊在球面反射鏡上空150米的接收器組成,接收器平臺重達900噸,平臺通過下方的一個可以旋轉的滑動軌道能實現接收器在一定範圍內移動,用以調整接收器到不同方向射電信號反射的焦點,實現一定角度範圍天區的高精度觀測,根據資料,其可觀測角約為40°。

跟我國的天眼射電望遠鏡不同,阿雷西博望遠鏡除了通過接收器實現高靈敏度的射電信號接收,它還配備了4個不同波段和不同發射功率的雷達發射器,發射頻率和發射功率分別為2380MHz(20TW)、430MHz(2.5TW)、47MHz(300MW)、8MHz(6MW)。這意味著它除了可以接收來自於宇宙的信號,還能向宇宙發射信號!

在文章開頭你已經知道了,它確實利用搭載的雷達發射器向宇宙發射過一段攜帶著人類文明信息的射電信號……

在上世紀六、七十年代各國科學家興起了一股尋找外星文明的熱潮,《三體》故事裡葉文潔所在的紅岸基地就是在這個背景下建立的,而在現實世界中,這是一段真實的歷史。一開始,科學家只是嘗試在來自宇宙深處的電磁波信號中尋找智慧文明的信息,人類發現的第一顆脈衝星就曾被誤認為外星文明發出的信號。後來證實這只是一種由於自轉軸與磁軸不重疊產生的周期性電磁信號。

而正是在這樣的背景下,一項現在看來有點瘋狂的嘗試被提出——向宇宙發送來自地球文明的信息。對於我們這些看過《三體》,知道黑暗森林法則的現代人看來,這個舉動足夠瘋狂,異常危險,但對於那時候的科學家來說,這是一項有趣的嘗試。而作為當時地球上最強大的單口徑射電望遠鏡,阿雷西博望遠鏡自然承擔了這項偉大的任務。科學家根據阿雷西博望遠鏡所能覆蓋的天區,選擇了位於武仙座的球狀星團,在1974年11月16日向這個距離地球22200光年的武仙座球狀星團M13發送了一段1679個二進位數字的無線電信息,史稱阿雷西博信息

阿雷西博信息由最容易被破譯的二進位碼組成,包含了二進位數字1-10、構成生命的5種基本元素的原子序數、人類DNA的基本結構、人類DNA的雙螺旋形狀、男人身高、形狀、世界總人口、太陽系太陽和九大行星、阿雷西博望遠鏡的相關信息。

下圖為原始信息正確解碼結果和信息對照。

假如有外星文明截獲了這段信息,我不知道他們是否能夠解讀出來,我猜有點懸……事實上這段信息裡包含了一些錯誤的信息,至少對於現在來說是錯誤的信息,比如核苷酸數量、人口總數、行星數量,還有一個就是當時測算的武仙座球狀星團M13的距離為25000光年,現在的距離為22200光年……

也就是說,當年發送的阿雷西博信息現在已經傳播到46光年外,而要到達目的地M13球狀星團還需要22200年……

不過實際上,以阿雷西博望遠鏡雷達發射器所能產生的輻射功率,就別指望能在2萬光年外探測到了,那只是個神話……至於會不會中途被較近的文明截獲,嗯,說不準……反正我是不擔心的……

暴露人類文明當然不是阿雷西博望遠鏡幹的唯一大事,事實上在它近半個世紀的生命周期裡,成果斐然,其中不得不提的就是後來榮獲諾貝爾物理學獎的一項天文發現。

就在人類向M13發送阿雷西博信息的那一年,約瑟夫·泰勒和羅素·胡爾斯根據阿雷西博望遠鏡的觀測記錄發現了一個脈衝雙星系統,根據測算,它們的繞轉周期約為7.75小時,這意味著它們相距非常近。按照廣義相對論,這對雙脈衝星在繞轉過程中將輻射較強的引力波從而導致動能損失,這會使雙星軌道內移,並使繞轉周期縮短。泰勒在隨後近二十年通過阿雷西博望遠鏡對該脈衝雙星的持續觀測後,最終證明該脈衝雙星系統確實存在周期變化,並且變化結果與理論計算相符。

這一結果被認為間接證明了廣義相對論所預言的引力波存在!兩人因這一發現共同獲得了1993年諾貝爾物理學獎。

雖然取得過輝煌的觀測成就,但歲月在阿雷西博望遠鏡身上留下了無可磨滅的痕跡,半個世紀的風吹日曬,阿雷西博望遠鏡垂垂老矣,今年發生了多次的鋼纜斷裂損毀反射盤面的情況,最近的一次鋼纜斷裂發生在11月9日,隨後負責管理阿雷西博天文臺的美國國家科學基金會(NSF)對望遠鏡的損壞情況進行詳細評估後,於2020年11月20日發推正式宣布放棄對其修復,並拆除高危部分結構。

一代世界最強射電天文臺正式退役,期待我國的天眼FAST再續輝煌!

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    一開始,科學家只是嘗試在來自宇宙深處的電磁波信號中尋找智慧文明的信息,人類發現的第一顆脈衝星就曾被誤認為外星文明發出的信號。後來證實這只是一種由於自轉軸與磁軸不重疊產生的周期性電磁信號。而作為當時地球上最強大的單口徑射電望遠鏡,阿雷西博望遠鏡自然承擔了這項偉大的任務。科學家根據阿雷西博望遠鏡所能覆蓋的天區,選擇了位於武仙座的球狀星團,在1974年11月16日向這個距離地球22200光年的武仙座球狀星團M13發送了一段1679個二進位數字的無線電信息,史稱阿雷西博信息。
  • 世上再無阿雷西博望遠鏡?已被砸毀,美NFS宣布計劃將其拆除
    這幾天,關於阿雷西博消息還是比較多,如前兩天才有報導指出它或處於崩潰、坍塌的處境,現在美國國家科學基金會(NFS)宣布要將其拆除了。,另一方面美國發射了不少太空望遠鏡,如哈勃望遠鏡等,而新一代詹姆斯-韋伯望遠鏡也即將在不久的將來發射。
  • 曾經暴露地球文明信息,工作57年的美國天眼「瞎」了
    上個世紀60年代,藉助於射電望遠鏡的發展,天文學屆有四大發現:類星體、脈衝星、宇宙背景微波輻射以及星際有機分子。在這個環境下,各個國家的大口徑射電望遠鏡也應運而生,阿雷西博就是其中之一,位波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡最初建造直徑305米,後來經過擴建,一度都是世界上最大口徑的射電望遠鏡,直到我國的天眼建成並投入使用,阿雷西博只能居於第二。
  • 曾經暴露地球文明信息,工作57年的它終將被拆除
    阿雷西博射電望遠鏡改建成功後就主導了一項重要計劃,被稱為:阿雷西博信息。例如從1-10的十個數字、人類DNA包含的五種化學元素、核苷酸的基本結構、DNA的雙螺旋結構、人類的外觀形態、太陽系的基本結構,最後一個就是阿雷西博望遠鏡的外觀形態等等。 1974年這段信息由阿雷西博射電望遠鏡向地球之外發射,方向指向球狀星團M13,距離地球大約是2.5萬光年。
  • 探索外星文明的阿雷西博望遠鏡轟然倒塌,世界失去一隻「天眼」
    位于波多黎各的美國阿雷西博天文臺望遠鏡,建成於1963年,在2016年「中國天眼」FAST落成之前,它一直是世界上最大的射電望遠鏡。它曾多次幫助天文學家榮獲諾貝爾獎,在射電天文學、大氣科學和雷達天文學領域貢獻巨大,同時以探索外星生命文明聞名於世。在役的50多年來,在天文探索史上留下濃墨重彩的一筆。
  • 曾向外星文明發出地球信號 這座功勳卓著的天文望遠鏡遭遇「滅頂之災"
    ,由於望遠鏡遭到嚴重損壞,將放棄維修計劃,並決定拆除阿雷西博望遠鏡。由於阿雷西博望遠鏡在歷史上的重要地位以及顯著貢獻,這一決定遭到了大量天文愛好者的反對。1963年落成的阿雷西博望遠鏡,是在中國FAST望遠鏡建成前世界上直徑最大的單孔徑望遠鏡,在它的幫助下,人類第一次發現了中子星存在的可靠證據。
  • 曾向外星文明發出地球信號 這座功勳卓著的天文望遠鏡遭遇「滅頂之災」
    阿雷西博望遠鏡遠瞰而剛發誓要維修阿雷西博望遠鏡的美國國家科學基金會也表示,由於望遠鏡遭到嚴重損壞,將放棄維修計劃,並決定拆除阿雷西博望遠鏡。由於阿雷西博望遠鏡在歷史上的重要地位以及顯著貢獻,這一決定遭到了大量天文愛好者的反對。1963年落成的阿雷西博望遠鏡,是在中國FAST望遠鏡建成前世界上直徑最大的單孔徑望遠鏡,在它的幫助下,人類第一次發現了中子星存在的可靠證據。
  • 阿雷西博望遠鏡或將重生,美欲在原址建更大望遠鏡,規模或超天眼
    305米,1980年改造後擴建為366米,1997年又調高了精度,其使用過程中有著很多重要的天文發現,比如發現第一顆脈衝星,證明中子星的存在,發現水星自轉周期,多項觀測成果促成了多個諾貝爾獎,而且它還曾向M13球狀星團發射過關於人類本身和太陽系的一些信息。
  • 46年前暴露地球文明,曾經的世界「天眼」在拆除前,一夜倒塌
    曾是世界上單口徑最大的射電望遠鏡,它在1963年開機運行時的直徑為305米,後來進一步擴建為350米。但如今,阿雷西博射電望遠鏡卻在一夜之間轟然倒塌。作為曾經的世界「天眼」,阿雷西博射電望遠鏡做出過一系列的重大發現,天文學家甚至用它來聯繫宇宙中可能存在的外星文明。
  • 美國阿雷西博望遠鏡垮塌 曾數次遭颶風地震衝擊
    新華社華盛頓12月1日電(記者譚晶晶)當地時間1日,位於美國海外屬地波多黎各的美國阿雷西博望遠鏡因結構失控而垮塌。  11月19日,美國國家科學基金會宣布阿雷西博望遠鏡將退役,並以可控方式拆除。但拆除計劃尚在進行中,望遠鏡設備平臺就已倒塌。
  • 地球"兩大眼睛"之一的美國阿雷西博望遠鏡坍塌
    當地時間1日,美國國家科學基金會(NSF)確認,被譽為地球「兩大眼睛」之一、位于波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡塌了。據美國有線電視新聞網(CNN)1日報導,NSF當天在推特上說,「阿雷西博射電望遠鏡的平臺一夜之間坍塌,所幸沒有人員傷亡報告。」
  • ...文明發出地球信號 這座功勳卓著的天文望遠鏡遭遇「滅頂之災」
    美國時間12月1日上午7點55分,隨著一聲巨響,900噸重的平臺轟然落下,137米的高度讓這次墜落「威力十足」,給曾是世界上最大的單口徑天文望遠鏡留下了一道不可磨滅的傷疤,也徹底宣告了殘破不堪的阿雷西博望遠鏡「生命」的終結。
  • 「黃金眼」謝幕,「天眼」登場,外星文明探測會暴露地球文明嗎?
    阿雷西博射電望遠鏡,坐落在波多黎各森林中的,被天文愛好者暱稱:黃金眼。典故來自於007系列電影之《黃金眼》。電影中邦德和反派BOSS最後的殊死博鬥,就是取景於阿雷西博天文臺。《超時空接觸》海報阿雷西博「黃金眼」,主要用於觀察分析星雲、行星、小行星、太陽系天文現象,但確實如《超時空接觸》所演的,也在探測宇宙「未知生命」的神秘信號。這臺巨無霸,始建於1963年,擁有350米超大口徑天線,可以接收數億光年以外的電磁波。近50年裡,「黃金眼」一直頂著天文望遠鏡界的明星光環,而且作出了不菲的貢獻。
  • 美國阿雷西博望遠鏡退役前垮塌
    新華社華盛頓12月1日電(記者譚晶晶)當地時間1日,位於美國海外屬地波多黎各的美國阿雷西博望遠鏡因結構失控而垮塌。11月19日,美國國家科學基金會宣布阿雷西博望遠鏡將退役,並以可控方式拆除。但拆除計劃尚在進行中,望遠鏡設備平臺就已倒塌。
  • 美欲重建阿雷西博望遠鏡,將其打造得更大更強,或超「中國天眼」
    不過在中國天眼建成之前,世界最大的射電望遠鏡是位於美屬波多黎各島的阿雷西博望遠鏡,1963年11月就建造完成並使用了,1972、1980、1997年進行過三次改造,其直徑最初時為305米,1980年改造後擴建為366米,1997年又調高了精度,其使用過程中有著很多重要的天文發現,比如發現第一顆脈衝星,證明中子星的存在,發現水星自轉周期,多項觀測成果促成了多個諾貝爾獎,而且它還曾向
  • 世界失去一隻「眼睛」——阿雷西博望遠鏡57年留下了什麼?
    在2016年9月「中國天眼」500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)建成前的53年中,它一直是世界最大的單口徑射電望遠鏡(這類望遠鏡區別於傳統的光學望遠鏡,接收的是無線電信號)。在半個多世紀的服役期間,阿雷西博望遠鏡曾數次遭颶風、熱帶氣旋和地震的衝擊,一直安然無恙。
  • 阿雷西博望遠鏡塌了,「凝視」宇宙的故事還在繼續
    當地時間12月1日,位于波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡坍塌了。一時間,關於阿雷西博的各種報導鋪天蓋地。據悉,阿雷西博望遠鏡坍塌是因為3個支撐塔全部斷裂,重達900噸的接收平臺直接墜落到望遠鏡的反射盤上。天線被砸壞,望遠鏡已無修復可能。阿雷西博為何會坍塌?500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)和阿雷西博同屬於射電望遠鏡,二者有何異同?
  • 阿雷西博望遠鏡塌了,世界僅剩我國「天眼」,科學界內新星!
    12月1日美國傳來信息,根據外媒報導阿雷西博望遠鏡突然坍塌,從照片上來看,我們可以看到一片狼藉,可以說射電望遠鏡算是徹底報廢了,相信很多人都不願看到這種情況出現,阿雷西博射電望遠鏡,可謂是世界第二大世界望遠鏡,自從它出現了垮塌情況,地球上僅剩下中國「天眼」,是什麼原因導致它突然坍塌呢
  • 美國阿雷西博望遠鏡塌了,世界只剩中國FAST一隻「天眼」
    【文/觀察者網 趙挪亞】一夜之間,曾在人類天文探索史上留下過濃墨重彩一筆,被譽為地球「兩大眼睛」的波多黎各阿雷西博(Arecibo)射電望遠鏡塌了。望遠鏡所有方美國國家科學基金會(NSF)當地時間12月1日確認,繼今年兩次嚴重電纜事故後,望遠鏡懸掛的接收設備平臺當天墜落並砸毀瞭望遠鏡反射盤(天線)表面,目前無人傷亡,但望遠鏡很可能已不能再使用,重建是目前最可行的方法之一。
  • 阿雷西博望遠鏡:聆聽與吶喊者終逝去
    或許儀器落地時,曾驚起一群飛鳥,而它50多年的傳奇,也終結了。在中國FAST建成之前,它曾是世界上最大的射電望遠鏡。2017年9月21日,颶風瑪麗亞帶來的強風使儀器掉在主鏡上,損壞了38000塊鋁板中的30塊;2020年8月10日,輔助鋼纜斷裂;2020年11月6日,一根主承重鋼纜斷裂。一連串的「傷病」,似乎已經預示了這一天的到來。