美欲在月球上建造兩臺望遠鏡,最大直徑約1公裡,可看到宇宙之初

2020-12-20 科普大世界

月球是極為理想的天文觀測地,因為月球沒有大氣層,不會因為霧霾雨雪等現象影響觀測,也不會因為空氣密度和厚度的變化使天體產生閃爍和變形現象,更沒有像地球大氣電離層那樣的可阻擋宇宙電波的離子層,而且月球沒有地球上這樣的人為光汙染,所以觀察的條件十分良好。

還有十分重要的一點是,月球上有大量的環形山,都是像倒放的鍋蓋一樣的四周高中間低的地形,非常適合建造大型射電望遠鏡。如今人類已進入第二個探月高潮,中美俄歐日印都已公布各自的探月計劃,未來人類必將會在月球上建造長駐基地,建造大型月球射電望遠鏡也都在各國的月球探索和開發計劃之中。

12月中旬,有美國德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學家安娜·肖爾等人在《天體物理學》雜誌上刊文稱正在籌劃要在月球上建造一臺「終極大望遠鏡(ULT)」,這架射電望遠鏡主鏡直徑將達100米,弧面的信號接收面積達8000多平方米,主鏡由旋轉液體構成,其表面鍍銀,可以很好地接收來自宇宙深處的微弱信號,而且其精準度要被地球上所有的天文望遠鏡都更高。

肖爾稱這臺望遠鏡將建造在月球極點上一個永久陰暗的隕石坑中,強大的觀測功能和良好的觀測條件,將使得這架望遠鏡可以觀察到宇宙初期的景象,圍繞這臺望遠鏡,科學家們將在月球上建造一座月基天文觀測臺。

單看這座終極大望遠鏡的接收面積,它並不如我國的「天眼(500米口徑球面射電望遠鏡)」的接收面積更大,因為中國天眼的直徑達500米,弧面接收面積達到了25萬平方米,相當於30個足球場。但是由於地球上有大氣層、光汙染和電磁幹擾等不利於觀測的因素影響,其在某些方面的觀測功能未必比得上終極大望遠鏡。

其實在終極大望遠鏡計劃之外,美國還有一個月球環形山射電望遠鏡計劃,這個計劃預備建造的射電望遠鏡更大,直徑達1公裡,比我國的天眼規模還大了好幾倍,信號接收面積相當於120多個足球場,可謂是相當強悍!

該計劃為美國宇航局於今年5月份提出,但目前它和終極大望遠鏡計劃還都屬於「紙上談兵」的階段。因為現階段人類想登上月球都還很難,雖然美國可能很快就會重返月球,但是想大量往月球上運送和安裝天文觀測裝備也並不容易,在月球上建立長期可駐守貫徹基地也不容易,其耗資也會相當巨大,所以美國提出的這兩個月球大型望遠鏡計劃,在未來30年中都未必會實現。

參考資料:
《環球網》12月1日文章《美科學家籌劃在月球上建造大型望遠鏡,據說能看到宇宙之初》
《科技日報》5月11日文《為求「清靜」, NASA要在月球背面安個望遠鏡》

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