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本文目录一览:
- 1、当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
- 2、中国天眼的实际意义是什么?
- 3、天眼望远镜的介绍有哪些?
- 4、投资6个亿建造的全球第一望远镜“中国天眼”,现状如何?
- 5、中国天眼即将向世界开放,天眼望远镜运用了哪些技术?是个怎样的望远镜?
- 6、中国天眼望远镜在哪里?
当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
400多年前伽利略第一个把望远镜指向星空,从那个时候人类才真正开始借助于仪器进行天象观测,此前全靠肉眼观天,当一名天文学家没有一个好视力是完全不行的。宇宙很辽阔肉眼可及范围还是太小,因此科学家借助于各种类型的望远镜进行天文观测。
接收可见光的是比较常见的,目前很多国家都有自己的大型天文望远镜,当然为了消除大气层的影响,NASA把望远镜发射到绕地球轨道上,这样更加有利于天文观测,目前正在运行的是哈勃望远镜,NASA预计明年发射韦伯望远镜用来替代哈勃望远镜进行观天。很多天体不仅仅发射出可见光,还有大量的射电信号,需要通过射电望远镜来接收,尤其是距离较远的一些极端天体,例如中子星等。
说起“天眼”大家第一印象应该是我国的“500米口径球面射电望远镜”,位于贵州省的大山中,1994年由我国天文学家南仁东提出构想,最后经过22年的设计施工建造,在2016年落成使用,“天眼”也成为迄今为止单口径最大的射电望远镜,各方面性能远超美国的“天眼”。
在FAST之前,美国的阿雷西博射电望远镜也被称为天眼,这座大型射电望远镜于1963年完工投入使用,在那个时代它的口径可以达到350米已经非常了不得。
为了庆祝望远镜的建成投入使用,阿雷西博望远镜还向外发射了一段二进制信号,目标是2.5万光年之外的球状星团M13,其内容比较丰富分别介绍了人类的外观、DNA双螺旋结构、太阳系的基本结构以及望远镜的口径和波长等信息。如果这个信号最终被地外生命所接收,那么它们可以通过信号内容判断出人类的基本信息以及生活的恒星系基本结构。
阿雷西博射电望远镜的观测可谓是硕果累累,天文学家借助这个大口径射电望远镜有了很多重大发现,例如1974年科学家发现第一个射电脉冲双星系统,90年代又借助该望远镜发现了第一个太阳系外的行星系统等等,从那个时候我们知道人类也许并不孤单。夜晚仰望星空看见的点点繁星,每一颗几乎都是恒星,在它们的周围也许就存在着行星系统,也许某颗行星上同样诞生了生命发展出智慧文明,此时此刻也恰巧仰望星空。
除了科学上的研究阿雷西博射电望远镜每年都接待超10万人次的参观,尤其是在007系列的黄金眼中出现,彻底让阿雷西博火出了圈。
但是随着发展阿雷西博射电望远镜也就是曾经的“天眼”年久失修,主要也是维护费用过高,开始变成大家口中的垃圾场,尤其是在2020年接连几次的钢缆断裂,让镜面损坏严重。尤其是2020年12月1日的一次倒塌,重达900吨的设备平台直接砸在了射电镜面上,彻底的让阿雷西博退出 历史 的舞台。
阿雷西博望远镜的倒塌其实也在见证着我国“天眼”的崛起,在2021年4月1日我国的“天眼”也将向全世界科学界开发,当然我国的天眼也要借鉴阿雷西博的发展历程,避免走向它的那个结局。
大口径射电望远镜可以接收非常微弱的射电信号,发现我们周围存在的脉冲星,脉冲星可以充当未来人类星际航行的灯塔,可以起到定位的作用。同时“天眼”也有寻找地外文明的作用,毕竟一个生物文明发展到一定规模,生产学习过程难免释放出信号,“天眼”可以接收并且区分出这类信号和天体自然形成信号之间的差别。
有的朋友说大型射电望远镜非常危险,可能招来灾难,但实际上这类射电望远镜更像是耳朵,接收来自于宇宙深处的信号,而不是从地球上向外发射信号,这一点不用过分担忧。
曾经的“天眼”阿雷西博望远镜达到过顶峰,但是随着时间的流逝毕竟是跨时代的产物,后期的维护费用以及科学产出早都不成正比,变成一个废旧垃圾场倒也可以理解。
说起“天眼”,现在很多人都可能想到的是位于我国贵州省的射电望远镜FAST,FAST射电望远镜由天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用,这个射电望远镜是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权的射电望远镜,其口径达到500米,是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
但在我国之前,实际上欧美一些国家早就建设了一些射电望远镜,其中全球最早的一个射电望远镜是位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜,其直径达305米,于1963年建成投入使用,这个射电望远镜建成之后,在2016年之前一直是全球范围内球面口径最大的射电望远镜。
阿雷西博射电望远镜的建成为人类 探索 外太空提供了有力工具,利用阿雷西博射电望远镜,人类在外太空 探索 方面取得了不少喜人的成果,比如1974年,泰勒和赫尔斯利用阿雷西博射电望远镜发现第一个射电脉冲双星系统PSR191316。泰勒教授利用阿雷西博射电望远镜进行上千次的观测,获得这颗脉冲星20年的轨道周期值,证明观测结果与广义相对论计算结果符合得很好,终于证实了引力波的存在。泰勒和赫尔斯一起荣获1993年诺贝尔物理学奖。
再比如991年,天文学家沃斯赞和弗雷尔用这个望远镜发现毫秒脉冲星PSR125712的行星系统,又一次轰动科学界。
但除了上面我们所提到这两个事情之外,阿雷西博射电望远镜没有取得太多的成绩。
而在2016年中国射电望远镜发射的正式投入使用之后,阿雷西博射电望远镜也开始逐渐被遗忘,甚至被抛弃。
目前阿雷西博射电望远镜并不太乐观,从各种影像录像来看,阿雷西博射电望远镜已经锈迹斑斑,很多地方都布满了灰尘,有些地方已经出现损坏,看起来已经很久没有人维护了,所以从远的地方看过去,阿雷西博射电望远镜更像是一个垃圾场一样。
那为何曾经的世界第一射电望远镜会落到今天这般田地呢?我觉得主要有几个方面的原因:
第一、其他射电望远镜的出现
在阿雷西博射电望远镜之后,全球很多国家也建了其他射电望远镜,比如中国的FAST射电望远镜;比如位于美国新墨西哥州的甚大阵列(VLA);位于俄罗斯北高加索地区的RATAN-600;位于美国西弗吉尼亚州的罗伯特·伯德绿岸望远镜;位于德国波恩的埃菲尔斯伯格射电望远镜;英国曼彻斯特大学的洛弗尔射电望远镜;位于上海的天马望射电望远镜。
这些射电望远镜建成时间比阿雷西博射电望远镜射得更晚,而且分布在全球各地,这样全球各国的科学家就不用老远的跑到波多黎各去,这样就减少了阿雷西博射电望远镜的使用频率。
第二、阿雷西博士的望远镜技术比较落后
虽然阿雷西博射电望远镜的口径非常大,达到350米,但是因为它建的时间比较早,所以技术相对比较落后,而且阿雷西博射电望远镜是一个固定望远镜,只能观察一个方向,这是非常有局限性的。
而在阿雷西博射电望远镜之后,新建的很多射电望远镜技术和灵活性都要比阿雷西博射电望远镜更好。
比如中国的FAST的射电望远镜是世界上最灵敏的探测器之一,中国天眼可以“听见”距离地球130亿光年外的射电信号,而据透露,天眼的先进程度至少是阿雷西博的20倍以上。
正因为中国天眼技术比较先进,所以它取得的成就也是非常喜人的,在试运营期间,中国天眼就新发现了6颗脉冲星,其后,在12月又新发现了3颗脉冲星,截至2020年3月23日,已发现并认证的脉冲星就已经达到了114颗。
再比如美国的甚大阵列(VLA),它由27台25米口径的射电望远镜排成Y字型,是世界上最大的综合孔径射电望远镜,人们可以通过铁轨移动单个望远镜,来改变望远镜间的距离,从而构成不同的阵型来满足不同的观测需要。
也正因为阿雷西博射电望远镜技术相对比较落后,观测方向存在有很大的局限性,所以被其他射电望远镜替代也是不可避免的。
第三、阿雷西博射电望远镜维护成本比较高昂
作为曾经全球第一大射电望远镜,阿雷西博射电望远镜的维护成本是非常高昂的,阿雷西博自建成后到2011年为止一直由美国康奈尔大学负责管理和运行,此后由中佛罗里达大学、杨企业和波多黎各城市大学根据与美国国家科学基金会的合作协议管理和营运,阿雷西博天文台每年运行费用大约为1200万美元。
综合以上各项因素之后,阿雷西博射电望远镜技术比较落后,成绩一般般,再加上维护费比较高,所以美国没有必要花大量的资金去维护这样一个射电望远镜,所以干脆就直接放弃了。
在美国波多黎各的群山中,藏着一座曾经的世界第一天文望远镜--“阿雷西博望远镜”。它建设于上世纪的60年代,在当年凭借305米(后来扩建到350米)的超大口径成为科学界的宠儿,前后有数千个科学家使用过它,很多好莱坞电影也出现过它的身影,可以说是风光无限,叱咤整个天文圈。
去年中国建造完成了世界上最大的单口径射电望远镜FAST,并且正式投入使用了。要知道,我们国家的这个天眼在设计之初就是奔着世界第一的目标去的,设计口径达到500米,突破了射电望远镜的百米极限,工作效率比阿雷西博望远镜提高5到10倍,完全是碾压的状态。
就在整个中国都在为我们自主建造的天眼欢欣鼓舞的时候,地球另一头的美国人却显得有些尴尬。因为曾经的世界第一望远镜,位于美国波多黎各的阿雷西博望远镜,却因为年久失修,锈迹斑斑,几乎沦为一个大垃圾场。 仔细查看了一下阿雷西博望远镜的近况会发现,它早已没有当初的辉煌模样,整个场地杂草丛生,锈迹斑斑,靠近点看就像进入一片无人区域。
须知,因为设备落后,美国拨付给这座望远镜的经费也一年比一年少,到如今阿雷西博望远镜已经完全无法正常运转与使用了。 不管是负责维护的美国康奈尔大学还是美国国家自然科学基金都不想出资维护。甚至还有人提议对它重新进行环保评估,为的就是评估阿雷西博望远镜运行状态有变,可能会对环境造成影响,然后就要彻底关闭它! 曾经的它收获了无数的赞美与钦慕,现如今却陷入无人问津的状态。 随着中国的世界第一天眼投入使用,全世界的科学家都蜂拥而至期待能有幸参与天文研究, 而当年的世界第一望远镜现在却落得这样悲惨的下场。有网友就表示:“看着美国天眼混这么惨,只能感叹一句“一代新人换旧人”,希望我们国家的天眼能经受住 历史 的考验!”。
中国天眼的实际意义是什么?
中国天眼天眼望远镜的实际意义
1、成为探索宇宙的“世界舞台”
FAST向世界全面开放天眼望远镜,彰显了中国与国际科学界充分合作的理念。在开放合作中,中国的科学重器将更好地发挥效能,促进重大成果产出,为全人类探索和认识宇宙作出贡献。
2、中国天眼”促进了重工业生产制造业发展
FAST整个索驱动设备屏蔽的要求,达到了国际D级的最高标准,尤其馈源舱要求已经突破了D级。能够达到这些标准,是每个制造商,每个科技工作者,每个安装师、调试员的努力付出才得以保障的。能够发有的技术还申请了相关的专利。
中国天眼的优势天眼望远镜:
FAST巨大的接收面积注定了它有其天眼望远镜他望远镜无法比拟的优势,即超高的灵敏度,但这也使得它的系统构成更为复杂,因此它的调试工作也更具有挑战性,也更容易受设备故障的影响。同时,还有30吨馈源舱(安放FAST望远镜用来接收宇宙外信号装置系统的舱体)漂在高空,安全风险也极大。
‘天眼’就可以克服地球的自转,对天体目标源进行跟踪观测。要知道望远镜的灵敏度不仅与其接收面积有关,还与望远镜的跟踪时间有关。就像人的眼睛一样,只是扫视一下的话,我们只能看个大概的轮廓。
天眼望远镜的介绍有哪些?
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)天眼望远镜,简称FAST,被誉为“中国天眼”。
位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,由中国天文学家南仁东先生于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设,具有天眼望远镜我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
意义价值:
具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上目前口径最大、最精密的单天线射电望远镜,其设计综合体现天眼望远镜了我国高技术创新能力。
它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。
其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。
以上内容参考:百度百科-500米口径球面射电望远镜
投资6个亿建造的全球第一望远镜“中国天眼”,现状如何?
投资6个亿建造的全球第一
“中国天眼”,现状如何?
第一:虽然它的建造确实震惊了世界,但它很少出现在一些主流媒体的报道中,因此它可能会在很长一段时间后逐渐淡出人们的视线。但淡出并不意味着它是一种装饰。事实上,它仍在正常运行,为我国的航天研究做出了巨大贡献。最大的贡献是,中国通过这台望远镜发现了近60颗脉冲星,其中大部分是中国首次发现的,也就是说,从世界的角度来看,中国在这一领域的研究遥遥领先。
第二:中国天眼望远镜不仅是世界上最大的单孔径望远镜,也是世界上最灵敏的射电望远镜。如前所述,其观测宇宙物体的灵敏度比德国波恩的100米望远镜高10倍以上,综合性能比美国莱希波的300米望远镜高出10倍以上。
第三:为了满足广大天空爱好者的需求,中国在该望远镜的现场建设了一个科教基地,不仅可以满足游客对油烟的需求,还可以普及太空知识。它已成为科技爱好者必备的报到场所之一,深受航空爱好者的欢迎。
第四:天眼的作用非常重要。其主要目的是搜索脉冲星,这是一种具有极高转速和周期性发射电磁脉冲的天体。到目前为止,该装置已经发现了240多个脉冲星。这样,在未来的深空探测计划中,这些周期性发射电磁脉冲的天体可以作为宇宙中的导航星,为航天器提供准确的导航信息,避免在星海中迷路。其次,通过研究宇宙中的中性氢,科学家可以进一步了解宇宙的诞生和发展,因为它是宇宙诞生早期形成的基本粒子。最后,该天线还可以观察引力波和地外物体,甚至可以发现太阳系以外的文明。
中国天眼即将向世界开放,天眼望远镜运用了哪些技术?是个怎样的望远镜?
再有数日当今世界最大天眼望远镜的单口径射电望远镜天眼望远镜,被誉为「中国天眼」的500米口径球面射电望远镜(FAST)将向世界正式开放,接受全球科学家的观测申请。
FAST是由我国已故天文学家南仁东及其团队历时22年始建成,它位于贵州省黔南苗族布依族自治州平塘县克度镇,那里独特的喀斯特地貌及其周围环境非常适合FAST安家。
1、“索网结构” 是国内外都没有任何可参考的资料和可借鉴技术。为天眼望远镜了更好地解决超大跨度索网安装方案设计、超高疲劳性能钢索结构研制、超高精度索结构制造工艺等问题,研发团队需要攻克的技术难度不言而喻,最终用了一年半的时间在反复的“失败—认识—修改—完善”中终于完成技术攻关。 攻克的贯穿索网的设计、制造及安装过程等许多技术难题。
2、FAST的高精度也是一个大难题。科研人员为了让FAST有良好的运行。用机器将反射面单元的索网节点坐标值准确高效地给出数据。想快速获得全部发射面单元的三维模型和二维图纸,只需更改索网坐标值即可。而且还能将上百万件单块子单元的表面精度最终都控制在1mm以上,可以看出我国研究人员的心血。
FAST是我国拥有独立知识产权的一项基础科学技术工程。也是世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
“天眼”的开启为我国科学家更好的探索宇宙奥秘和生命起源迈出了一大步。“天眼”的开放是必然的,只有在与全球科学家们的合作研究中我们才能更好的发展超越。相信在不久的将来FAST带给我们的是一个更加绚烂多彩的宇宙世界。
中国天眼望远镜在哪里?
在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇。
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),简称FAST。其具体位置位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中。此洼地位于北纬25.647222度,东经106.85583度,直径大约800米,东北距平塘县城约85km,西南距罗甸县城约45km。
500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。
自2016年9月25日落成启用以来,500米口径球面射电望远镜——“中国天眼”共发现51颗脉冲星候选体,其中有11颗已被确认为新脉冲星。
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具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上目前口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。
其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。
FAST的天线口径为500米,将是国际上最大的单口径望远镜,与号称“地面最大的机器”德国波恩100米望远镜相比,其灵敏度提高约10倍。如果天体在宇宙空间均匀分布,FAST可观测目标的数目将增加约30倍。
与美国Arecibo 300米望远镜相比,FAST灵敏度高2.25倍,而且Arecibo 20°天顶角的工作极限,限制了观测天区,特别是限制联网观测能力。可以预测FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,并将吸引国内外一流人才和前沿科研课题,成为国际天文学术交流中心。