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中国天眼”能找外星人吗?细说FAST射电望远镜到底有多牛

2016-07-08 网信上海 科坛春秋

7月3日上午10时许,在贵州省黔南布依族自治州州平塘县克度镇金科村“大窝凼”洼地,世界最大的单口径望远镜FAST的最后一块反射面单元在隆隆的鞭炮声中缓缓起吊,在完成了二次空中转接并用缆索吊下滑到指定位置后,被顺利安装在索网上。


这标志着“观天巨眼”FAST的主体工程顺利完工!


FAST的英文全称为“Five-hundred-meterAperture Spherical radio Telescope”,汉语即“500米口径球冠状主动反射球面射电望远镜。作为我国重要的大科学装置,FAST是“十一五”国家重大科技基础设施建设项目,旨在建造世界第一大单口径射电望远镜,以实现大天区面积、高精度的天文观测。


FAST预计于今年9月全部竣工,开始探索宇宙深处的奥秘。建成后,它不仅是世界上规模最大的射电望远镜,同时,它接收来自宇宙的电波的能力也将是最出色的。将在未来10至20年保持世界一流设备的地位。


FAST突破了射电望远镜的百米极限,口径500米,总重量超过2000吨,反射面总面积约25万平方米,相当于近30个足球场,是我国目前最大的天文工程。


与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST灵敏度提高约10倍。


下面,就让我们揭开她神秘的面纱,看看这宛若曼妙少女,顾盼生辉的中国“天眼”!





这是国家天文台fast项目团队用拍摄的“中国天眼”看到的美轮美奂的璀璨星空:


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=s03108hy89w&width=500&height=375&auto=0


再来看一下这样的超级工程是如何一步步完成的?足以震撼你的想象!


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=w00208fjjy7&width=500&height=375&auto=0

FAST将大大提升我国空间探测能力


根据建设规划,FAST将被应用于寻找和研究宇宙中的脉冲星等方面。专家介绍,脉冲星就像天体物理实验室,可以研究一些特殊天体物理和宇宙演化现象。如果发现脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家可以利用脉冲星去研究黑洞周围时空。此外,脉冲星也是非常精准的时钟,对于深空探测具有重要意义。



事实上,脉冲星、类星体、星际有机分子等重要天文发现都与射电望远镜有关。诺贝尔奖历史上明确基于天文观测的10项获奖成果中,有6项出自射电望远镜。此外,500米口径球面射电望远镜的建成使用,可以将我国空间测控能力由月球同步轨道延伸到太阳系边缘,将为我国火星探测等深空研究奠定重要基础。


FAST射电望远镜到底有多牛?
独门绝技一:大口径 看得远

射电望远镜最重要的指标参数就是灵敏度。灵敏度越高,望远镜探测微弱无线电的能力越强。而要想提高灵敏度,就需要扩大射电望远镜的口径。FAST的口径达到了世界之最——500米。理论上说,FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。
FAST建成后,其灵敏度将比德国波恩100米望远镜提高约10倍,综合性能将比美国阿雷西博300米望远镜提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST有望在未来20~30年保持世界一流设备的地位。
独门绝技二:灵活自如的巨眼
根据FAST的工作原理,当它观测天体时,会随着天体的方位变化,在其500米的球冠状主动反射面上实时形成一个300米直径的瞬时抛物面,并通过这个300米的抛物面来汇聚电磁波。
形象地来说,如果把FAST比作一只巨大的眼睛,那么这只巨眼的眼球直径就有500米,而负责接收光线的眼珠直径就有300米。FAST就是靠这个巨大灵活的眼珠来汇聚电磁波、观测深空。
独门绝技三:毫米精度
FAST的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号,聚集在药片大小的空间里,否则,就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。500米的结构,处处都是头发丝般毫米级的精度要求。用来编织索网的7000多根手臂般粗细的钢缆,每一根的加工精度都被控制在一毫米以内;最终的500米口径的天线精度是三个毫米,每一块小面板的制造精度是1.5个毫米。
独门绝技四:深空猎手
首先,FAST能够冲出银河系,寻找新星,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星,FAST期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。
FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的运动,掌握星系之间互动的细节,揭秘宇宙的起源和演化。类似的道理,FAST还能监听到一些太空有机分子发出的独特电磁波,搜索可能的星际通讯信号和外星生命。

(图片来自新华网等、视频来自腾讯视频,文章内容来源于新华网、 共青团中央微信公号、环球网、网信贵州微信公号等,由“网信上海”综合。)




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