美國「阿雷西博」射電望遠鏡坍塌,世界只剩中國一隻「天眼」

2020-12-05 騰訊網

美國「阿雷西博」射電望遠鏡

美國在波多黎各的「阿雷西博」大型射電望遠鏡,是世界上第二大射電望遠鏡,已於12月1號坍塌,但幸好沒有造成意外傷害。雖然該基地的建設於1963年完成,但以射電天文學而聞名世界,但大多數人並沒有意識到它最初是在美國軍方的支持下建造的,部分目的是為了協助彈道飛彈防禦系統的研究和開發。

美國「阿雷西博」射電望遠鏡坍塌

「阿雷西博」射電望遠鏡由美國國家科學基金會(NSF)使用,該望遠鏡的三角形儀器平臺重約900噸,於2020年12月1日跌落到下方400英尺高的反射鏡上。儀器平臺已使用從三個塔架上引出的電纜懸掛在盤子上方,其中一個塔架在倒塌時有效地分成了一半。巧合的是另外兩個也被打破了。

美國國家科學基金會(NSF)對此感到非常難過。其實NSF已於11月19日宣布將對現場退役,因為評估結果表明該結構過於危險,無法操作甚至嘗試維修。8月和11月的電纜中斷已經損壞了天線,並大大增加了崩潰的風險。

坍塌前的「阿雷西博」望遠鏡

射電望遠鏡的主要設計目的是收集從太空中甚至在地球大氣層最上方的物體發出的無線電波,以用於各種研究目的。它們還能夠使用這些信號對從星繫到單個行星到「靠近」地球的小行星等物體進行「成像」 。

大約在1990年代的Arecibo望遠鏡的圖片

阿雷西博的歷史可以追溯到1950年代,當時康奈爾大學(Cornell University)向國防部的高級研究計劃局(ARPA)提議建造該建築,該機構現稱為國防高級研究計劃局(DARPA)。希望更好地了解電離層的組成以及它如何影響經過的物體,包括攜帶核彈頭的彈道飛彈再入飛行器,是其構造的關鍵原因。

當時,ARPA負責一項廣泛的彈道飛彈防禦計劃,即Project Defender。人們相信,核彈頭在重新進入大氣層時會產生獨特的特徵,從而有可能將其與誘餌區分開,只要能夠迅速識別和分類該特徵即可。該計劃是使用「阿雷西博」射電望遠鏡來幫助收集有關電離層有價值的信息,以支持這項工作。ARPA也對將其用於各種雷達相關實驗感興趣。望遠鏡也仍然可以用作通用研究工具。

該設計最初只是由大型反射鏡組成。阿雷西博及其周邊地區大坑的存在使該地區非常適合舉辦這種大型射電望遠鏡。

但是,ARPA擔心初始計劃會限制望遠鏡的價值,因為它具有固定的視野。這導致了進一步的設計研究,並最終構建了帶有可移動光束轉向機構的懸掛式儀器平臺。該站點的工作始於1960年,最初名為國防部電離層研究設施,其運營始於1963年更名為「阿雷西博」電離層天文臺。1973年進行了升級,以提高望遠鏡的最大工作頻率。

1997年,安裝了Gregorian反射器系統,可以改善入射無線電波的聚焦,並具有更強大的發射器。這一切都使該站點具備了承擔行星雷達作用的能力,包括監視太空中的潛在危害,例如即將到來的小行星。完整的阿雷西博天文臺綜合體最終還包括託管面向太空的雷射成像系統和遊客中心的設施。

康奈爾大學(Cornell University)在1963年至2011年之間,由NSF代表美國國家科學基金會(NSF)對該網站進行了管理。在此期間,該網站為各種科學研究工作提供了支持,包括「搜尋外星智能(SETI)」項目。研究人員於1974年首次嘗試接觸外星物種。在冷戰期間,還考慮將其用於軍事情報目的,包括在蘇聯從月球表面彈回後搜集蘇聯雷達信號。美國軍方確實使用遍布全球的固定「象籠」天線陣列進行了類似的間接信號情報收集。

中國「天眼」FAST

儘管「阿雷西博」望遠鏡具有明顯而獨特的價值,但直到2016年中國建造了FAST「天眼」為止,它仍然是世界上最大的此類儀器,但其使用率已經下降了很多。2006年,NASA停止提供補充資金來支持該站點,並且NSF官員建議將運營和維護該設施的預算進一步削減,從2007年的1050萬美元降低到2011年的400萬美元。

看一下11月份突然斷裂的電纜

2017年,瑪麗亞颶風對望遠鏡造成了重大損壞。NSF在颶風過後並未努力恢復儀器的所有功能,因此確定維修費用將超過其年度運營預算。明年,由中央佛羅裡達大學領導的財團接管了該廠址的管理,其中包括提供外部資金以幫助該廠址的運營和維護,希望這將確保其未來發展。

電纜斷裂會損壞碟子

不幸的是,這本來不是本意。今年8月的第一次電纜故障在反光罩中留下了100英尺長的裂縫,而11月的第二次電纜斷裂砸壞了反射板上的一個更大的孔。在第一條電纜被折斷之後,已經有人擔心結構的穩定性,現場工程團隊在與美國陸軍工程兵團協商後,隨後認為該現場是不安全的。

目前尚不清楚NSF現在如何替換這種失去的能力,但是無論如何,崩潰無疑標誌著這種冷戰後誕生的特別獨特的科學儀器的悲慘結局。目前隨著「阿雷西博」射電望遠鏡的坍塌,世界只剩中國一隻「天眼」。

本文作者:前線風暴 如需轉載,請註明出處

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