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FAST射电望远镜的四大绝技         ★★★ 【字体:
FAST射电望远镜的四大绝技
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:1018    更新时间:2016/7/16    
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。

  400年前人类第一架天文望远镜的口径仅有4.2厘米,FAST的口径是它的12000倍。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜相比,其综合性能提高约2.25倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,成为望远镜家族的掌门人。

  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。寻找外星生命是所有望远镜的使命之一,也是科幻爱好者们关注的热点,探索宇宙志在深空,巨大而灵巧的FAST,已经蓄势待发,奇迹与惊喜,就在眼前。

  射电望远镜与射电天文学

  千百年来,人类只是通过可见光波段观测宇宙,而自从发现了无线电之后,科学家意识到宇宙中天体的辐射覆盖了整个电磁波段。由于无线电波可穿透宇宙中大量存在而光波又无法通过的星际尘埃介质,因而通过观测射电信号可以帮助人类探知更遥远的未知宇宙。

  20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现:脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子,被称为“四大发现”,这四项发现都与射电望远镜有关。诺贝尔奖历史上基于天文观测的10项获奖成果中有6项都出自射电望远镜,可以说,现代射电天文学已成为诺贝尔奖的摇篮。

  射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜。射电望远镜的外形差别很大,有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜,有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜,有射电望远镜阵列,还有金属杆制成的射电望远镜。

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