二十二年:美國「天眼」墜落,中國天眼獨存,從落後到領先的逆襲

2020-12-06 良之才

本文參加百家號 #科學了不起#系列徵文賽。

射電望遠鏡素有"天眼"的美譽。

而在世界上,也只有兩座被廣為認可的"眼睛",分別是美國第一天眼和中國第一天眼,它們一度被譽為地球的「雙眼」。

一座位於美國,叫阿雷西勃望遠鏡。一座位於中國,FAST望遠鏡。

前者建造於上世紀50年代,後者完成於2016年9月。值得一提的是,後者的性能是前者的十倍。它是由中國天眼之父南仁東教授就帶領自己的團隊歷經二十二年,完成科技攻關,不僅實現了技術的逆襲與趕超,還將美國的射電望遠鏡遠遠甩在身後。

今天,我們可以自豪地說:坐落於中國貴州的FAST射電望遠鏡,是世界上最大的射電望遠鏡,達到了人類可以觀測的宇宙邊界,137億光年。讓中國在宇宙天體探索上,快人一步,更讓中國的天體宇宙實驗,領先世界二十年。擁有完全的自主智慧財產權,這些成就來之不易,無數的科學家在背後默默耕耘二十二年,他們值得每一個中國人銘記。

然而,在中國射電技術飛速發展的同時,美國的「天眼」卻墜落了。就在12月,美國最大的「天眼」阿雷西勃望遠鏡接收平臺墜落,靶心正中反射盤,曾經是世界上最大的單孔望遠鏡就這樣坍塌了。

本文,小良就帶大家回顧一下,曾經的美國最強「大眼睛」---阿雷西勃望遠鏡。

一、誕生:阿雷西勃其實不在美國本土

嚴格的來說,阿雷西勃應該說是冷戰的產物。

這座舉世聞名的「大眼睛」,其實不在美國本土,而在波多黎邦。

上世紀50年代,蘇聯率先將首個人造衛星送上太空,美國舉國驚慌。驚嘆於蘇聯的太空技術,五角大樓成立了國防高級研究局,本意只是想發展彈道飛彈,但在選擇雷達地址時,意外地發現了一處完美的天坑。簡單的改造後,就可以用來固定拋物面反射鏡,新雷達從1960年開始,三年完成建設,這就是阿雷西勃。

貴州FAST望遠鏡

此後的半個世紀,它始終是全球最大的單孔望遠鏡,直到2016年7月被中國貴州的FAST望遠鏡超越。

二、輝煌:尋找地外文明,向46萬光年外發出信號

阿雷西勃項目完成後,被廣泛用於射電天文,大氣學,以及最重要的雷達天文研究。

吸引了全世界的天文專家進行生命和宇宙的探索。

阿雷西勃望遠鏡也不負眾望,發現了許多未知的科研成果:

最著名的將水星的自轉周期由88天更正為59天。發現了首個雙脈衝星座,還因此獲得了諾貝爾物理獎。發現了太陽系外行星。

當然,這其中最著名的就是向兩萬五千光年外的星團發送無線信息,用它來聯繫宇宙中可能存在的外星文明。從某種意義上來說,阿雷西博射電望遠鏡已經暴露了地球文明。當時立刻就在世界範圍內引起熱議。一時間,關於該不該向外太空發送地球信息的爭論幾乎持續了幾十年。

如今,阿雷西勃射電望遠鏡發出的無線電波已經在太空中前進,目前距離地球46光年。遺憾的是,經過這麼多年的搜尋,阿雷西勃射電望遠鏡並沒有接收到來自外星文明的信號。

三、衰落:冷戰結束,太空軍備競爭停止,阿雷西勃欠費

阿雷西勃望遠鏡在建成後,一直是美國遠航局眼中的香餑餑。投入了大量的資金進行相關研究,但隨著冷戰結束,勝出後的美國對太空開發興趣大減。在2006年開始,逐漸取消了該項目的資金支持。

阿雷西勃望遠鏡也迅速走向衰落,甚至望遠鏡的下面都被種滿了蔬菜。但畢竟名聲浩大,成為了當地標緻性的建築物和旅遊景點,全世界的遊客都不遠萬裡,去一睹風採。

隨著颶風和氣候的影響,維護的不到位,近年來,阿雷西勃望遠鏡慢慢損壞。今年八月,更是有一根電纜斷裂,使得反射面裂開了30多米的口子。還沒得得到修復,11月第二根電纜再次斷裂。最終,美國宣布其退役,準備拆除。

遺憾的是,前天早上,尚未來得及拆除的阿雷西勃望遠鏡發生坍塌。這下,這座舉世聞名的望遠鏡徹底陷入報廢狀態。

四、結語

阿雷西博坍塌事件發生後,一位在該望遠鏡工作站長期進行研究的學者惋惜的說道:"中國天眼和阿雷西博被譽為世界的兩隻眼睛,但現在只剩下中國這一隻了,如果未來一段時間內想檢測來自宇宙的無線電信號,只能依靠中國。"

而關於申請資金重建阿雷西勃望遠鏡的提議也在第一時間被提出。但在重建的空窗期,另一位工作人員則希望中國的FAST望遠鏡可以適當的共享「天文數據」,或者租借。

親愛的朋友們,你們說,我們應該「共享」這些數據?還是應該「租借」望遠鏡呢?

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