人類給外星人發信的望遠鏡，被一根鋼纜砸壞了

被 2020 撂倒的不光是人類，還有這個世界著名的「外星人聯絡站」。

在中國建成「天眼」 FAST 之前，全球最大射電望遠鏡的稱號屬於美國阿雷西博（Arecibo）望遠鏡。這個口徑超過 300 米的射電望遠鏡坐落在加勒比海波多黎各一個鬱鬱蔥蔥的山谷中，半個世紀以來一直在追蹤來自宇宙的射電信號，為數千名天文學家提供了數不清的觀測數據。

然而今年 8 月初的一個凌晨，一條突然崩塌的支撐鋼纜將阿雷西博標誌性的巨型反射面劃出了一道 30 米長的「傷口」，這個人類探測地外文明的強大「武器」就此陷入沉默。

阿雷西博射電望遠鏡。圖片來源：康奈爾大學

嚴重損壞

阿雷西博望遠鏡和中國「天眼」一樣，利用了山谷中石灰巖收到流水腐蝕後形成的碗型大坑作為底座。

它由一個直徑 305 米的球面天線盤（主反射面）、一個通過可移動懸臂支在這個「大鍋」上的三角形平臺和其下方懸掛的圓屋組成。圓屋重達 75 噸，其中安置了阿雷西博的第二和第三反射面，以及雷達發射機和微波接收機。

阿雷西博射電望遠鏡。圖片來源：阿雷西博天文臺

由於三角平臺和圓屋和「大鍋」的直線距離超過 500 米，因此主要依靠周圍三座鐵塔架設的十幾根碗口粗細的鋼纜支撐。

這次發生在凌晨的損毀事故，正是由於其中一根鋼纜突然斷裂——從數百米高度擊落的強大破壞力不但將「大鍋」和它下方用於支撐的鋼架拉出了一道大口子，還碰壞了上方的圓屋。

阿雷西博主要任務之一是接收來自宇宙中各類天體發出的射電波，它的「大鍋」是匯集這些信號的主反射面。現在這個最關鍵的部位破損嚴重，整個望遠鏡的運行也隨之停止。

阿雷西博受損情況。圖片來源：University of Central Florida

目前尚不清楚是什麼原因導致支撐鋼纜斷裂，負責管理阿雷西博的中佛羅裡達大學（University of Central Florida）副校長助理 Zenaida Kotala 對 Wired表示，目前正在尋找支撐鋼纜斷裂的原因，並且和工程師一起確定維修策略，儘快恢復望遠鏡的運行。

天文觀測重鎮

雖然阿雷西博已經不是世界上最大的射電望遠鏡了，但它自 1963 年建成以來一直是天文學家探索宇宙的重要工具，不斷刷新著人類對外太空的理解。1994 年天文學家利用阿雷西博對脈衝星進行研究時，發現了首個系外行星存在的證據。阿雷西博還發現了首個毫秒脈衝星，這種快速旋轉的恆星可以被用作尋找引力波的天文學時鐘。此外，它還是來自宇宙的神秘高能量輻射電波——重複快速射電暴（repeating Fast Radio Burst）的首個「記錄者」。

不過，阿雷西博最出名的工作，可能還是尋找外星文明。1974 年，時任阿雷西博天文臺臺長的 Frank Drake 和他的同事、著名天文學家卡爾·薩根（Carl Sagan）利用這臺射電天文望遠鏡向一個距地球 12000 光年的星系發射了世界首條星際信息，用圖像描繪了人類、我們的 DNA 結構以及阿雷西博的標誌性天線。從那時起，阿雷西博就一直在「聆聽」那些可能來自外星文明的信號。

人類通過阿雷西博向宇宙發射的第一條信息。圖片來源：Wikipedia/Arne Nordmann

此外，阿雷西博擁有一臺強大的無線電發射機（它就安裝在那個被碰壞的圓屋下面），能夠將無線電波聚集成非常小的輻射束髮射出去。這些電波碰上太陽系中的天體（例如小行星）後會被反射回來，但回波的能量很小，只有阿雷西博這樣口徑巨大、靈敏度非常高的射電望遠鏡才能接收。「它發射接收雷達信號的能力使它對行星科學的研究尤為珍貴，」非盈利組織「行星協會（Planetary Society）」的首席科學家 Bruce Betts 這樣對 Wired 表示。通過研究這些物體反射的無線電信號，行星科學家能夠獲得行星軌道的信息，構造出行星表面的地圖，還能研究它們的構成成分。事實上，阿雷西博在 NASA 的行星防禦計劃中扮演了重要角色——他們的目標是對那些可能威脅地球安全的天體進行監測和處置。

懸吊在「大鍋」上方的三角平臺和收納無線電發射機等裝置的圓屋。圖片來源：阿雷西博天文臺

傷痕累累

這次事故可能是阿雷西博遭遇的最嚴重損傷，不過在此之前這臺大型射電望遠鏡的運氣也不怎麼好。2014 年，一場地震損壞了一條鋼索；2017 年，颶風瑪利亞席捲加勒比海多個島嶼，波多黎各遭到了毀滅性打擊，阿雷西博也受到嚴重影響：懸在「大鍋」上方的一根天線被暴風吹了下來，把主反射面的鋁板戳了一個大洞，望遠鏡被迫關停了將近一周。當時全世界的天文學家都在爭相觀測首個進入太陽系的系外天體「奧陌陌」，阿雷西博的缺席讓不少天文學家錯過了這次難得的觀測機會。

雪上加霜的是，當時阿雷西博望遠鏡的主管單位美國國家科學基金委員會（NSF）已經不想再對它進行投資，正在考慮將望遠鏡和天文臺移交給其他機構。所幸 NSF 仍然在 2018 年提供了 1230 萬美元的修復資金，並且和以中佛羅裡達大學為首的財團達成了移交協議。但直到最近一次事故發生時，颶風瑪利亞的影響仍在持續——望遠鏡的結構損壞已經得到修復，然而技術人員依然在仔細校準它的主反射面，幫助阿雷西博恢復對高頻無線電波的靈敏度。

但是，科學家們沒有放棄這臺傷痕累累的射電望遠鏡。阿雷西博天文臺行星宜居實驗室主任 Abel Méndez 對《大西洋月刊》表示，他相信阿雷西博望遠鏡會和以前一樣，從最近一次的挫折中恢復過來。「雖然（又一次受損）是挺令人沮喪的，」 Méndez 說，「但我的想法是：『好吧，先休息一會吧，我們會回來的』。命運是可以被改變的。」

主要參考來源：

https://www.wired.com/story/the-iconic-arecibo-telescope-goes-quiet-after-major-damage/https://www.theatlantic.com/science/archive/2020/08/arecibo-observatory-damage-seti/615214/https://www.ucf.edu/news/ucf-led-consortium-manage-arecibo-observatory-puerto-rico/

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