太可惜了!造价2.6亿的“天眼”射电望远镜,如今已沦为垃圾场

对天文观测来说,地球大气层有两个“窗口”:一个是可见光窗口,人类千百年来都是通过这个窗口观测宇宙;另一个是无线电窗口,上世纪30年代,无线电天文学先驱卡尔·央斯基偶然发现了来自银河系中心的信号,射电天文学的大幕由此拉开。

无线电波,波长相对较长,可以很容易地通过宇宙中的气体和灰尘,然后可以传播得很远,所以我们使用射电望远镜,可以观察到其他波段下难以观测的宇宙深空。

在人类探索宇宙的历程中,射电望远镜一直是我们的得力工具。它是一种利用无线电波来观测天体的设备,工作原理类似于雷达,它通过接收天体发出的无线电波,并将其转化为可观测的信号,可以探测到遥远的星系、恒星、行星和其他天体发出的射电信号。随着技术的不断进步,射电望远镜的口径越来越大,灵敏度也越来越高。

在射电望远镜的发展史上,有一架望远镜不得不提,那就是美国“天眼”阿雷西博望远镜。

阿雷西博射电望远镜位于美国海外领地波多黎各的阿雷西博,1963年建成,建造成本大约2.6亿美元,这在当时来说可谓是大手笔。阿雷西博望远镜的天线口径建成之初为305米,1974年扩建成350米,在中国500米口径球面射电望远镜2016年9月建成前,它是世界最大的单口径射电望远镜。

半个多世纪以来,阿雷西博望远镜取得了很多成绩,在射电天文学上发挥了重要作用。1967年,天体物理学家约瑟琳·贝尔用它首次发现了脉冲星。脉冲星是一种旋转的中子星,因不断发出电磁脉冲信号而得名。1974年普林斯顿大学物理学家拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒使用它发现的双脉冲星证明了引力波的存在。

1974年,为了庆祝阿雷西博射电望远镜扩建成功,天文学家用这台望远镜向距离地球2.5万光年的球状星团M13发送了无线电报,被称为“阿雷西博信息”,向其他星球展示地球文明。这段信息由1679个二进制数字组成,如果接收信号的外星文明能够正确解读,可以得到有关人类DNA以及太阳系构成的信息。

然而,美国“天眼”阿雷西博望远镜如今却沦为垃圾场。由于多年来缺乏维护和资金支持,阿雷西博望远镜的状况逐渐恶化,故障频发。2020 年12月,阿雷西博望远镜发生了严重的事故,其主反射面发生坍塌,导致该望远镜彻底废弃。经过三年的风吹雨打,那里现在已经彻底沦为垃圾场。

相比之下,中国“天眼”则已经崛起成为世界领先的射电天文观测设施之一。


中国“天眼”即500米口径球状射电望远镜FAST,位于中国贵州省平塘县。与阿雷西博望远镜相比,中国天眼在口径上更具优势。自投入使用以来,中国天眼发现的脉冲星数量已经超过740颗,是同时期国际上所有其他射电望远镜发现脉冲星总数的3倍以上。

FAST的高灵敏度和大口径使得它能够探测到更远、更弱的射电信号,为我们深入了解宇宙提供了重要的数据。FAST不仅推动了中国射电天文学的发展,也为全球射电天文学研究做出了重要贡献。它的建成和使用,标志着中国在射电天文学领域达到了世界领先水平。

虽然美国“天眼”阿雷西博望远镜已经沦为垃圾场,但它曾经也辉煌过!阿雷西博望远镜与中国的天眼FAST代表了射电望远镜发展的两个不同阶段。阿雷西博望远镜作为历史悠久的射电望远镜,见证了射电天文学的崛起和发展;而中国的天眼FAST则展示了当代射电望远镜技术的最新成果。


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页面更新:2024-02-04

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