世界最大口径望远镜在哪里?
世界最大射电望远镜(FAST)建设工程于2011年初开工,建设地点在 贵州省 黔南布依族苗族自治州平塘县实现圈梁成功合拢。这台望远镜直径500米,覆盖了大约30个足球场。FAST也被称为“中国天眼”。1994年,中国天文学家南仁东提出了中国天眼的概念。从前期研究到完成历时22年,于2016年9月25日完成并投入使用。
FAST射电望远镜有多好?
绝活一:大口径看远
灵敏度是射电望远镜最重要的指标参数,灵敏度越高,望远镜探测微弱无线电波的能力就越强。为了提高灵敏度,有必要扩大射电望远镜的孔径,FAST的口径已经达到世界最高——500米,理论上FAST可以接收137亿光年外的电磁信号,接近宇宙边缘。
据中科院国家天文台负责人介绍,FAST已经突破了射电望远镜100米的限制,相当于30个足球场。在FAST建成之前,世界上有两个最大的射电望远镜:一个是位于德国波恩的100米望远镜,被称为“地面上最大的机器”,另一个是位于美国阿雷西博的300米望远镜,被评为20世纪十大人类工程之一。
FAST建成后,其灵敏度将比德国波恩的100米望远镜提高约10倍,综合性能将比美国阿雷西博的300米望远镜提高约10倍,FAST作为世界上最大的单孔径望远镜,预计将在未来20至30年内保持世界一流设备的地位。
绝活二:灵活的巨眼
根据FAST的工作原理,它在观测天体时,会随着天体方位的变化,在其500米的球面主动反射面上实时形成直径300米的瞬时抛物面,电磁波会被这个直径300米的抛物面收集。
在形状上,如果把FAST比作一只巨眼,那么这只巨眼的眼球直径是500米,接收光线的眼球直径是300米,FAST就是靠这个巨大而灵活的眼球来收集电磁波,观察深空。
绝活三:毫米精度
FAST的设计目标是在一个平板电脑大小的空间中收集覆盖30个足球场的信号,否则,宇宙中微弱的无线电信号无法被监控。500米长的结构充满了毛发般的毫米级精度要求。用7000多根臂粗的钢索编织索网,每根的加工精度控制在一毫米以内;最终的500米天线精度为3毫米,每个小面板的制造精度为1.5毫米。
绝活四:深空猎人
首先,FAST可以冲出银河系寻找新的恒星,特别是高密度的FAST旋转脉冲星。FAST预计在第一年在银河系外发现50-80颗脉冲星。
FAST还可以观察中性氢云的运动,早期宇宙的马迹,掌握星系间相互作用的细节,揭示宇宙的起源和演化,同理,FAST还可以监听一些空间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。
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