驚嘆!世界最大口徑望遠鏡「中國天眼」厲害在哪?

han_103yinglun     2017-07-13     1074     檢舉

貴州省科技廳廳長廖飛在6日舉行的貴州代表團團組開放日上表示,去年9月在貴州落成的世界最大單口徑射電望遠鏡「中國天眼」目前還屬於調試階段,預計在下半年會進入試運營階段。那麼這座舉世矚目的「中國天眼」究竟有多厲害,厲害在哪?

中國「天眼」500米口徑球面射電望遠鏡工程由我國天文學家於1994年提出構想,從預研到建成歷時22年,是具有我國自主智慧財產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。

驚嘆!世界最大口徑望遠鏡「中國天眼」厲害在哪?

藉助這隻巨大的「天眼」,科研人員可以窺探星際之間互動的信息,觀測暗物質,測定黑洞質量,甚至搜尋可能存在的星外文明。眾多獨門絕技讓其成為世界射電望遠鏡中的佼佼者,這也將為世界天文學的新發現提供重要機遇。

作為國家重大科技基礎設施,「天眼」工程由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成。主動反射面是由上萬根鋼索和4450個反射單元組成的球冠型索膜結構,其外形像一口巨大的鍋,接收面積相當於30個標準足球場。

驚嘆!世界最大口徑望遠鏡「中國天眼」厲害在哪?

利用天然的喀斯特窪坑作為台址,窪坑內鋪設數千塊單元組成冠狀主動反射面,採用輕型索拖動機構和並聯機器人實現接收機高精度定位,這是中國『天眼』的三大自主創新。

與德國波恩100米望遠鏡相比,「天眼」的靈敏度提高了約10倍;與美國阿雷西博350米望遠鏡相比,「天眼」的綜合性能也提高了約10倍。「天眼」能夠接收到137億光年以外的電磁信號,觀測範圍可達宇宙邊緣。

驚嘆!世界最大口徑望遠鏡「中國天眼」厲害在哪?

測試三年後 誤差不超1毫米

不同於美國阿雷西博望遠鏡只能通過改變天線饋源的位置掃描天空中的一個帶狀區域,「500米口徑球面射電望遠鏡」(簡稱FAST)的創新在於利用球冠反射面在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面,更便於追蹤移動的天體,與「阿雷西博」相比,其綜合性能提高約10倍。

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另一大創新在於採用世界上跨度最大、精度最高的索網結構。據FAST工程總工藝師王啟明介紹,需要攻克的技術難題貫穿索網的設計、製造及安裝全過程,僅以高應力幅鋼索研製為例,從2010年開始,歷經上百次拉索實驗,才滿足了FAST工程對拉索疲勞性能高於國際標準1倍的要求。

驚嘆!世界最大口徑望遠鏡「中國天眼」厲害在哪?

所有的報道都在說FAST宏偉、壯觀,其實FAST最震撼人心的是精準。饋源艙運行和反射面變型,如果沒有同樣的參考,不能在共同的時刻達到相同的位置,很難談精準。經過3年的測試,我們的基墩穩定性很高,誤差不超過1毫米。

FAST的靈敏度號稱是「在月球上打手機都聽得清」,而其要聆聽的射電微弱得好比「雷聲中的蟬鳴」。

「中國天眼」有多厲害?如果專業一些的人員,可以自行去網上搜索資料。我針對廣大非專業人員,用比較通俗的話來做一個簡要的描述,便於大家理解。

第一個厲害之處,它大,它是世界上最大的射電望遠鏡,口徑500米。當然,這個大家都是知道的。但我們要注意「最大」這個關鍵詞,它的意義非比尋常,因為人們有崇尚最強的心理,比如世界冠軍,世界首富,往往更容易受到人們的關注。我們不是有句古話嗎?曰:老大響噹噹,老二喝屎湯。只要你占了首位,那麼,別人一說到相關的話題,第一個想到的就是你中國,在專業和其他連帶領域上,人們對中國的傾向性就會更明顯。

第二個厲害之處,它牛,它的綜合性能比美國、德國的巨形射電望遠鏡都高了約10倍。這樣看來,很多外太空資料,別的國家無法掌握到的數據,我們就可以掌握到。掌握到有什麼好處呢?當然是可以賣錢了,很多國家要做相關研究,無論是來我們這裡借用「天眼」還是購買數據,都得花大價錢,而且還得關係好才中。

第三個厲害之處,它能知道宇宙的前世今生。我國科學家將用它來「巡視宇宙中的中性氫」,具體這個中性氫是什麼,這個研究要怎麼做,那是科學家的事兒。我們只要知道,它能可觀的解釋宇宙的很多謎語,滿足我們的好奇心,同時,宇宙可能會有什麼災難,如何預防或者躲避,咱們心裡就會有數了。

第四個厲害之處,也是「天眼」最厲害的地方。我們將利用它來探索「脈衝星」。脈衝星所發出的脈衝比較穩定,用這些脈衝星當做坐標,能夠在宇宙中準確的定位,給我們做星際旅行提供基礎。當然,這個技術難度肯定遠遠大於GPS,跟它一比,那就是「脈衝」和「賣蔥」的差距。

此外,」天眼「的利用價值還有很多,反正我們只要知道它很有用就好了,做人嘛,就像對待網絡一樣,我們只要會享受它的成果就好啦……

(楊大樹)