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曾经世界第一的射电望远镜,如今辉煌不再,生满了锈像个大垃圾场

2020-07-22新闻14

长江后浪推前浪,浮事新人换旧人。——宋·刘斧

人类社会自第二次工业革命以来飞速发展,人与人之间的智慧碰撞,迸发出了无数炫丽的火花。

科学家们为了人类更好的生活、更长远的发展,呕心沥血制作了无数科技产品服务人类,其中一个代表着人类顶尖科技和人类对宇宙的美好期望与探索的"望远镜"被发明了出来。

这是一座能看到宇宙深处的巨大射电望远镜,曾是世界上最大的天文望远镜,现在却到处布满铁锈,活像个大垃圾场。

阿雷西博天文台

阿雷西博射电望远镜于上世纪60年代建成于波多黎各的阿雷西博,直径高达350米,由于是固定望远镜,阿雷西博射电望远镜没法转动自身,它只能扫描天空中一片狭窄的带状区域。

天文学家在阿雷西博望远镜上观测到,在距地球25000光年的M13球状星云上有大量恒星,美方推测这里极有可能存在大量外星智慧生物,同地外智慧生物交流是发展的大机遇。

1974年,阿雷西博射电望远镜向遥远的M13星团发送了一串由二进制数字组成的信号,简简单单的数字中包含了关于人类的大量信息,例如DNA所包含的化学元素序号、核苷酸的化学式、核苷酸的化学式、DNA螺旋状的构造,还有包括人类的外形和人类赖以生存的太阳系的构成。

阿雷西博射电望远镜又立奇功

同年,泰勒教授利用阿雷西博望远镜的强大成像能力进行了上千次的观测,终于获得了一颗脉冲星二十年的轨道周期值。得到了这一重要数据,泰勒终于终于证实了引力波的存在。

之前研究脉冲星主要是靠科学家们的计算,观测到脉冲星的运动轨迹在之前是想都不敢想的。而这一科研成果也在1993年荣获了诺贝尔物理学奖,这奖章里至少有阿雷西博射电望远镜的一半功劳。

能观测宇宙中遥远的天体,主要是靠天体散发出的微弱的天体射电信号,这种信号微弱到什么程度呢?据统计,全世界所有的射电望远镜在60年来所收集到的所有天体射电信号总能量加起来不过是几滴雨滴落地那么大的能量。

那时埃费尔斯贝格射电望远镜和格林班克射电望远镜已经具有追踪信号的功能,这两座新望远镜使用起来更方便,跟踪灵活、覆盖区广,但是口径都偏小,接收不到非常弱的射电信号。

相比之下305米口径的阿雷西博射电望远镜的接受面积比前者大十倍,灵敏度整整提高了一个数量级,在捕捉极微弱射电信号方面有着得天独厚天的优势,是当时最大的单天线射电望远镜。

阿雷西博射电望远镜还曾因为其壮观的外形,被好莱坞当做拍摄场地,比如享誉世界的《黄金眼》、《接触》等都曾在这里拍摄过,一时间,阿雷西博射电望远镜风头无量。

"英雄暮年"

正所谓"巧妇难为无米之炊",随着一座又一座精细小巧,使用方便,性能还比阿雷西博射电望远镜优异的望远镜的建起,阿雷西博射电望远镜开始逐渐被战略性放弃。

为了保证新建设备有足够的运营费用,阿雷西博的经费一减再减,从最初的1200万美元,到2007年削减为1050万美元,两年后又削减到800万美元,到最后削减到只剩100万美元。

再加上这个庞然大物一旦开始运行就会对周围的环境造成巨大的影响,美国政府选择将其关闭,于是这个曾经立下无数功劳受人敬仰的望远镜,目前由于缺少经费又无人问津开始迅速老化,铁锈和各种各样的垃圾也迅速包围住了它。

江山代有才人出

"芳林新叶催陈叶,流水前波让后波。"随着时间的推移、时代的变更,旧的事物总会新事物代替。中国天文学家在1993年提出建造新一代射电望远镜的计划,此后历经22年,终于在4年前9月5日落成启用,名为FAST射电望远镜,各界学者亲切的称其为"中国天眼"。

新建成的天眼代表了我国最高科技和创新能力,借助天然的圆形熔岩坑建造,500米的口径是当之无愧的世界之最,并且基于得天独厚的地形和卓越的设计,天眼的球状冠张角达110-120°,相比起来阿雷西博射电望远镜的20°带状区域就相形见绌了。

天眼25万平方米巨大半球面上拥有4400面主动反射单元构成,因此,灵敏度可达阿雷西博望远镜的2倍,巡天速度更加惊人可以达到阿雷西博的10倍。作为目前世界上最大的单口径射电望远镜,借助全新的设计思路和得天独厚的台址优势,中国天眼有信心在未来20-30年保持世界一流地位。

然而作为目前世界唯一的超级大国,美国在几乎各方面都领先其他国家一段距离,拥有如此财力和技术的美国怎么可能甘心在探索外太空方面落后于中国。

但是同我国的天眼相比,阿雷西博射电望远镜实在是太老了,无论在怎么改进维护它的不可能同中国天眼做同级别的比较,美国更希望将维护这些"老东西"的经费投入到新设备的建设上,继续做世界最先进,继续让中国难以望其项背。

但是,中国已经不是以前那个任人欺负的国家了,这头雄狮已经苏醒。单拿射电望远镜这一项技术来说,想要超过中国天眼,美国至少还要研究20年。

阿雷斯西射电望远镜曾作为世界上最先进的射电望远镜,为人类探索宇宙奥秘,同地外智慧生命交流做出了重要的贡献。

正所谓"沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。"旧事物淘汰被新事物取代是正常现象,也是好现象,证明我们所处的世界正在飞速发展。

不管是新设备还是旧设备,都是为了人类更好的生活服务,都对人类有着巨大的贡献,我们能有今天的幸福生活,要感谢无数默默付出的科研人员,向伟大的科学致敬!

文/映真

#科学

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