中國(guó)“觀天巨眼”到底有多牛
來源: 新華網(wǎng)2016-07-06 14:45:00 9
迄今，基于天文觀測(cè)而獲得的10項(xiàng)諾獎(jiǎng)成果中，有6項(xiàng)出自射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。
7月3日，位于貴州黔南州平塘縣大窩凼的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)的最后一塊反射面單元成功吊裝，這標(biāo)志著FAST主體工程順利完工。這只“觀天巨眼”預(yù)計(jì)于今年9月全部竣工，將開始探索宇宙深處的奧秘。
天眼是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的形象說法，不過，射電也是天文學(xué)中的獨(dú)特說法，在其他學(xué)科里通常叫做微波和無線電波。射電望遠(yuǎn)鏡的研發(fā)和使用是因?yàn)樘剿魈盏男枰?。因?yàn)橛钪嬷杏泻芏嚯姶挪ㄊ枪鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡所探測(cè)不到的，這就需要射電望遠(yuǎn)鏡來觀測(cè)。20世紀(jì)，天文學(xué)界就已經(jīng)借助射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了脈沖星、宇宙微波背景輻射等。迄今，基于天文觀測(cè)而獲得的10項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)成果中，有6項(xiàng)出自射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的結(jié)果。
宇宙中各種波段的射線、紫外線、各種天體和黑洞等，需要通過各種望遠(yuǎn)鏡以及太空探測(cè)器來觀測(cè)，而各種望遠(yuǎn)鏡主要是進(jìn)行巡天觀測(cè)。中國(guó)現(xiàn)在建造的FAST除了可以對(duì)各種天體、脈沖星、黑洞、星體演化和外星文明進(jìn)行搜索研究外，還可以通過接收各種波段的光電信號(hào)對(duì)宇宙進(jìn)行觀測(cè)。
這可以從兩個(gè)方面來完成，一是通過FAST對(duì)宇宙各種波段的光電信號(hào)進(jìn)行接收來觀測(cè)，二是轉(zhuǎn)接人類發(fā)射的深空探測(cè)器所搜索到的宇宙各種光電信號(hào)。因?yàn)樯羁仗綔y(cè)器飛離地球越遠(yuǎn)，它探索和發(fā)回地球的信號(hào)就會(huì)越來越弱，因此需要有強(qiáng)大的地面望遠(yuǎn)鏡(包括光學(xué)和射電望遠(yuǎn)鏡)來接收這些微弱的信號(hào)。
例如，美國(guó)的旅行者1號(hào)于1977年9月5日發(fā)射，它曾到訪過木星及土星，是離地球最遠(yuǎn)和飛行速度最快的人造飛行器，也是真正意義上飛出太陽(yáng)系的深空探測(cè)器，它在木衛(wèi)一上發(fā)現(xiàn)了火山活動(dòng)，也探測(cè)到了土星環(huán)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。中國(guó)的嫦娥二號(hào)衛(wèi)星也創(chuàng)造了中國(guó)深空探測(cè)最遠(yuǎn)距離紀(jì)錄，達(dá)到7000萬公里。
未來，旅行者1號(hào)和嫦娥二號(hào)衛(wèi)星等深空探測(cè)器對(duì)其他天體，如木星和土星探測(cè)的信號(hào)就可能有賴于FAST這樣的射電望遠(yuǎn)鏡來轉(zhuǎn)接，由此我們才能知道來自其他遙遠(yuǎn)天體上的信息，如是否有土壤、山川湖海、冰雪、氧氣等。
無論是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡還是射電望遠(yuǎn)鏡，它們都是地球的眼睛。不過，F(xiàn)AST的地球“最大天眼”稱號(hào)可能保持不了太久，很可能被陣列射電望遠(yuǎn)鏡(SKA)所取代。SKA目前正在南非臺(tái)地高原地區(qū)和西澳大利亞州默奇森郡沙漠區(qū)進(jìn)行建造，其接收面積達(dá)一平方千米，建成后將是世界上最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，也是國(guó)際天文界建造的有史以來最大的科學(xué)工程。SKA由多國(guó)參與修建，在目前SKA公開發(fā)布的11個(gè)工程中，中國(guó)參與了其中6個(gè)研發(fā)工作。
在我看來，仰望星空不只是一種“詩(shī)意的生活”，更是對(duì)星空的探索和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)要把探索宇宙的研究成果服務(wù)于人類社會(huì)。也正因此，地球上的FAST、SKA越多，地球之眼越深邃，人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)就會(huì)越深刻、全面。(張?zhí)锟?
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