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中国“天眼”明年建成:视野百亿光年

时间:2015-07-27 11:27来源:全息网 作者:网络 点击:
  打开卫星地图,贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率,就能看到大大小小的“漏斗”—“天坑”群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的“家”。...

 
  打开卫星地图,贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率,就能看到大大小小的“漏斗”—“天坑”群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的“家”。
 
  FAST项目馈源支撑系统总工程师孙才红告诉记者,选址“大窝凼”有三方面原因,一是地貌最接近FAST的造型,工程开挖量最小;二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透,不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜;三是射电望远镜需要一处“静土”,“大窝凼”附近5千米半径之内没有一个乡镇,无线电环境理想。
 
  “FAST周围三座山峰呈三足鼎立之势,每座距离都在500米左右,中间的洼地犹如一个天然的锅架,刚好稳稳地盛下FAST这口‘大锅’。”孙才红说。
 
  23日,我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜的重要设备—反射面单元面板第一批1000个单元“就位”,开始在贵州省黔南进行现场拼装。
 
  一直在贵州省平塘县克度镇金科村“大窝凼”洼地建造的500米口径球面射电望远镜(FAST),有30个足球场大的接收面积,是迄今为止人类建造的最大单口径射电望远镜。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪10大工程之首的美国阿雷西博望远镜(直径350米)相比,其综合性能提高约10倍,在未来20~30年将保持世界一流设备的地位。
 
  2016年,这个世界最大的射电望远镜建成后,我国空间测控能力将由月球同步轨道延伸到太阳系外缘。
 
  FAST能望多远? 可捕捉到百亿光年外的星际信号
 
  射电望远镜,可不是肉眼观测的普通望远镜,它是当今世界上最顶尖级的太空望远镜。射电,是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜,跟收卫星信号的天线锅类似,通过锅的反射聚焦,把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。
 
  由于来自太空天体的无线电信号极其微弱,半个多世纪以来所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸。要想获得更远、更微弱的射电,“阅读”到宇宙深处的信息,就需要更大口径的射电望远镜。
 
  专家们指出,与德国波恩100米望远镜相比,FAST灵敏度提高约10倍。这意味着,远在百亿光年外的射电信号,FAST也有可能“捕捉”到。
 
  洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面,球冠反射面在射电源方向形成300米口径瞬时抛物面,使望远镜接收机能与传统抛物面天线一样处在焦点上。
 
  同时,采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现接收机的高精度定位。由于自重和风载引起形变的限制,传统全可动望远镜的最大口径只能做到100米。FAST突破了射电望远镜的百米极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。
 
  这口500米口径的大“锅”,还是口名副其实的“变形金锅”。"变形金锅’会动。FAST的索网结构可以随着天体的移动自动变化,带动索网上活动的4450个反射面板产生变化,足以观测到任意方向的天体,同时,馈源舱也随索网一同运动,采集反馈信息。”面板单元技术总师、中国电科研究员级高级工程师郑元鹏说。
 
  FAST能够把近30个足球场这么大的接收面积里收集的信号,聚集在药片大小的空间里。
 
  能否看到外星人? 若真的有就可能被探测接收到
 
  FAST的灵敏性很高,那么它能接收到遥远的世界里发过来的极其微弱的“外星人”的信号,甚至找到“外星人”么?
 
  “FAST能从宇宙的今天看到很远的地方去,有助揭开宇宙起源之谜,甚至是‘地外文明’。”中国天文学会理事长、中国科学院院士武向平说。
 
  中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成表示,FAST将探测宇宙中遥远的信号、物质,例如电磁波、微波、激光、宇宙中的各种气体、有机物、星际物质、恒星等的辐射信息。它将对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行更精密观测,对它们的物质结构、产生机制进行深入探索,有望对认识宇宙起源与演化过程作出贡献。
 
  “宇宙中的生命体或高智商‘外星人’若存在,他们的产生、遗留之信息,若存在于浩瀚天宇中,也有可能被FAST探测并接收到。”史志成说。
 
  工程主要数据
 
  7亿元:工程投资超过7亿元。
 
  500米:FAST的口径达500米,是目前世界建成和在建的最大单口径球面射电望远镜。
 
  30个:接收面积相当于30个足球场大小。
 
  1600米和5600吨:整个钢结构圈梁长度达到1600米,消耗钢材5600吨,总工程量相当于1/4个“鸟巢”。
 
  9000根和1300吨:FAST反射面索网结构,将由近9000根高精度高强度钢索连接而成,在半空中形成1300吨重的钢质索网。
 
  4600块:FAST反射面是由超过4600块的主动反射单元拼装在索网上,形成球形反射面。
 

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(责任编辑:陈莎莎)

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