自古以來人類就對浩瀚的宇宙充滿了遐想,人類對宇宙的探索始終不曾停歇,遺憾的是由於古代的科學技術相對落後,從而使得人類對太空的探索能力看上去極其有限,近代以來,因科學技術的飛速發展,人類對宇宙的探索不斷深入,人們在觀測宇宙中的星球之際,通常會用到天文望遠鏡,但是隨著技術的發展,普通的天文望遠鏡已然無法滿足人類的要求,於是更加先進的射電望遠鏡應運而生。
值得一提的是,自伽利略發明瞭望遠鏡後,通過伽利略式望遠鏡人類獲得了很多重要發現,也令天文學從此步入望遠鏡時代,再到後來天文望遠鏡的出現,更是讓宇宙的探索進入快車道,事實上,天文望遠鏡的類型可分為光學望遠鏡和射電望遠鏡,這兩種類型的望遠鏡各有優劣,倘若人類想要進行更高層次的深空探測,就必須使用射電望遠鏡,這是一種利用大型天線接收來自遙遠太空不同波長的無線電來進行天文研究的利器,被譽為中國天眼的500米口徑球面射電望遠鏡是我國天文學家南仁東於1994年提出的構想,歷時22年建成。
於2016年9月25日落成啟用,是具有我國自主智慧財產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,綜合性能是著名的射電望遠鏡阿雷西博的十倍,這個500米口徑球面射電望遠鏡,位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特窪坑中,工程為國家重大科技基礎設施,值得一提的是「天眼」工程是由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成。
令人震驚的是截至2019年8月28日,500米口徑球面射電望遠鏡已經發現了132顆優質的脈衝星候選體,其中有93顆已被確認為新發現的脈衝星,2020年1月11日,該射電望遠鏡成功通過國家驗收,順利投入正式運行。
你知道嗎?口徑長達百米的超大型望遠鏡自誕生起就袒露在群山之中,在該時期接下來的數十年間,自然會受到風雨的侵襲,令人們不禁擔憂外觀看上去如同一口巨「鍋」的中國天眼,在下雨之際,恐怕它的積水問題會是影響整個望遠鏡系統性能的關鍵因素,那麼總造價超過6億、接收和反射面總面積高達25萬平方米的中國天眼。
在經歷貴州地區連綿不斷的雨季時,究竟是如何解決積水和排水的難題?畢竟天眼所在的位置,是我國的貴州,不少人知道該區域經常出現暴雨,也令人們感到十分困惑,天眼的排水系統到底是如何設計的,它會不會因為暴雨出現損壞?會不會令中國天眼變成一口湯鍋?對此有專家表示這當然不可能了。
事實上,天眼作為中國的一項超級工程,它會面臨的問題科學家早已料到,根本無需擔心,早在天眼設計籌備之初,建設者們就在工程的選址以及望遠鏡自身的結構設計上做好了充足準備,其實央視也曾為大家揭秘過中國天眼的玄機,也解讀了天眼的排水系統,據說當年科學家們光選址就花費了13年的時間,負責修建天眼工程的科研人員,在全國範圍內四處尋找,僅貴州境內就已經找出了82個比較符合條件的候選位置。
後來,國家天文臺臺長還提出了三大創新點之一解釋了天眼的天然排水系統,首先我們要知道天眼選址建在貴州的原因是什麼,根據國家天文臺臺長嚴峻表明的三大創新點來看,除了反射鏡面鋪設方式和接收機定位結構兩個創新點以外,還有一個創新點恰好解釋了天眼的排水系統,也就是喀斯特窪坑的選址,在這個天然的喀斯特窪坑內,工程師們藉助仿真系統對該地進行了專業的定位定性研究,最終選定大窩凼為天眼的建設地,其中一個重要的決定因素是喀斯特窪坑形成了天然的排水系統,下雨時,所降的水會沿著山體流入坑內,最終會經過滲透流入地下暗河和溶洞。
值得一提的是中國天眼的設計暗藏玄機,雖說天眼形似一口大鍋,但是它並非看上去那般,是一口全面連接球面的結構,近距離觀察後,我們不難發現,天眼是由一塊又一塊的反射面板組成,這些反射面板足足有4450多塊,在反射面板中間,都有排水用到的小孔,這些小孔不僅密集數量也顯得頗多,這說明下雨時,雨水會從反射面板之間的小孔中流出,不會在天眼中造成積水,除此之外,天眼還擁有一項先進的排水系統,該排水系統採用了無壓隧道的設計方案,所謂的無壓隧道設計會讓水流呈明流狀態,令水流表面存在自由表面。
當雨水落在反射面板後,受到的阻力非常小,再加上每一塊板上實際上都有許許多多的小孔,屆時雨水會隨著這些小孔流入排水系統中,要知道天眼的排水系統長達1000米,全程阻力極小,由於天眼的直徑僅為500米,如此看來,繞天眼一圈綽綽有餘,所以雨水不會聚集起來,天眼也不會變成湯鍋,對此,大家是如何看待的?我是九品博物館 記得點讚關注,希望大家多多支持