中国“天眼”
2021-09-10郭红峰
军事文摘·科学少年 2021年8期
郭红峰


“中国天眼”是一架500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,缩写FAST),是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。“天眼”是她的昵称,因为她能够从地球上一直“看”到宇宙深处,甚至探测到宇宙形成初期的微弱信息。
FAST是一个大胆的创意。首先,中国此前并没有建造大口径射电望远镜的经验;其次,500米口径球面射电望远镜比当时世界上最大的单口径射电望远镜(阿雷西博)的口径还要大200米。
这可不是简单的增大口径,因为口径的增大意味着重量急剧增加,为此产生的加工、支撑、运转、控制等方面的难度都直线上升。而采用传统方法建造肯定是不行的,必须在设计上采用创新思路,在技术上采用创新应用。
FAST第一大创新——选址
任何一个天文台的建立,选址都是第一要务。光学望远镜接收的是可见光波段的信号(400~700纳米段的波长),要求镜面面型误差是纳米级的精度,普通的风、沙等都会干扰接收信息。所以,一般光学望远镜的光学系统都封装在镜筒里,还要安装在有圆顶和天窗的建筑里。射电望远镜接收的是无线电波段的信号(波长从厘米到米波段的信号),对接收镜面误差的要求没有光学望远镜那么高,所以射电望远镜的接收天线一般都安装在露天。
一个500米口径的射电望远镜,如果安装在平地,需要建立非常庞大的支撑机构,这将是一项耗工、耗时、耗资巨大的工程。我国贵州地区的喀斯特地形既是天然洼地,又是天然漏斗,有良好的天然排水系统。……
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