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走,看"天眼“去

2020-11-06张雨津

学苑创造·C版 2020年10期
关键词:球面洼地天眼

2016年9月,被称为中国天眼的500米口径球面射电望远镜建成启用,今年4月,中国天眼便发现一个新快速射电暴来自85亿年前的宇宙深处。5月,中国天眼公布了进行搜索地外文明试观测的结果……中国天眼正在逐渐向世界展现它的实力。神奇又强大的中国天眼究竟长什么样?不妨跟着张雨津同学去看看吧——

去年,我们14班全体同学在地理老师的精心策划以及两位班主任的带领下,来到贵州省进行了一次有意义的研学活动。其中,我最为印象深刻的就是去看中国天眼。

在去参观中国天眼前,我阅读了相关的资料,但心中仍有好几个疑问:射电望远镜和光学望远镜有什么不同呢?中国天眼为什么要建立在山村里的大窝凼,与当地的自然和人文环境有什么关系呢?

带着这些疑问,我踏上了观“天眼”之旅。

“天眼”的创造性

从古至今,人们对宇宙的探索逐渐加深,从用肉眼观天到利用光学望远镜观天再到如今的射电望远镜探寻宇宙的秘密,人类观天的方式在不断进步。

中国天眼是完全由我国自行建造的,迄今为止世界最大的单口径球面射电望远镜,它的口径有500米,约30个足球场大小,理论上能接收137亿光年的电磁信号,灵敏度远超于德国波恩100米射电望远镜和美国的阿雷西博300米射电望远镜。中国天眼的独特之处还体现在其观测角度的创新,它的反射面由4450个三角形面板组成,下面有2225个绞盘,这可以使反射面的形状根据需要进行变形,还可以改变观测的方向以便随时跟踪目标,就像一个可以灵活转动的“眼珠”。这些特征使中国天眼在未来20~30年保持世界一流的地位。截至2019年8月28日,500米口徑球面射电望远镜已发现132颗优质的脉冲星候选体,其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。

“天眼”的独特性

为什么选在这里?从中国天眼的构成来说,它的构造决定了需要大的坑来容纳它。如果就地开挖,工程量非常大,而贵州喀斯特地貌发育非常典型,境内的天坑数量很多。中国天眼所在的大窝凼是一个天坑式的洼地,它就像是一口巨大的锅。洼地直径约800米,山梁最高为东南侧山头,标高1201米,洼地的最低点标高841米,最大相对高差达360米。天然的地理构造恰好符合中国天眼的造型,可极大地减少工程量。再者,大窝凼地下岩层较为坚硬,根据地质勘探,完全可以承受中国天眼这个庞然大物的重量。除此之外,巨大的洼地地形还解决了排水问题,如果雨水不能顺利排走,将会损坏和腐蚀望远镜。大窝凼洼地所处的喀斯特地区,由于石灰岩的透水性强,地下暗河众多,是非常理想的排水场所。

从气候来看,贵州属于亚热带季风气候,冬暖夏凉,气温年较差小,减少了因热胀冷缩对望远镜的损害。通过实地观察可以发现,中国天眼所处的位置四面环山,因受山脉阻挡,风速小风向稳定,不会使悬挂在100米高空处的馈源舱剧烈晃动。

从人文的角度来看,中国天眼属于射电望远镜,灵敏度极高,对电子设备产生的电磁辐射非常敏感,因此它的选址需要一处不受任何电磁波干扰的地方。以大窝凼为中心,半径5千米内没有一个乡镇,半径25公里内只有一座县城,那里的电磁环境不会影响望远镜的正常运行。

我的研学感悟

世界瞩目的国之重器——中国天眼建成多年,通过这次对“天眼”的实地考察以及在克度镇天文科普馆的“天眼”模拟厅亲身体验“天眼”探测电磁讯号的过程,我深刻感受到了科技的力量。同时,此次研学也让我感受到了大自然的鬼斧神工以及人与自然的和谐之美。中国天眼是人与自然的亲密结合,它形象地给我们展示了一幅人与自然和谐相处的画面。此外,这次研学也让我收获了很多的地理实践经验,这些经验对我今后学习地理提供了很大的帮助。

《少年中国说》中曾写到“少年智则国智,少年强则国强,少年独立则国独立,少年胜于欧洲则国胜于欧洲,少年雄于地球则国雄于地球。”这次研学活动让我有了作为新时代少年的强烈自豪感和责任感,我们要从现在开始,努力学好科学文化知识,为建设祖国的美好明天奠定基础。中国,我为你骄傲,天眼,我为你自豪。

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