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[其他]世界最大射电望远镜贵州开建,平塘将成为寻找地外文明的前哨 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0 发表于: 2014-07-27
  位于贵州省黔南州平塘县的500米口径球面射电望远镜FAST是世界上最大的射电望远镜,这是摄影记者站在约120米高度拍摄的工程实景。
一位施工人员正沿着施工平台钢梁小心爬行。
当地生态环境良好,科研人员在路上拾到一只雏鸟。
  口径达500米的FAST可以观测到来自宇宙边缘的微弱电磁波,它将在未来20年-30年保持世界一流设备的地位。
  窥视宇宙的超级大“锅”
  这是全世界有史以来最大的一口锅。重达数万吨,锅口面积大约相当于25个标准足球场的总和;假如用它满满煮上一锅饭,足够全世界70多亿人聚在一起吃上3天。
  这口锅坐落在中国贵州,仍处在建造阶段。
  当然,这口被全世界科学家称为FAST的“锅”并非为煮饭建造,它是一台巨大的射电望远镜。对于多数普通人来说,这是一个陌生的名词,但在天文学界,它已存在并且被高度依赖超过80年。超级大锅FAST,则正是迄今为止人类建造的最大一部射电望远镜。
  按照搜索、观测的电磁波波长分类,天文望远镜大致可分为三大类:X射线天文望远镜——用于观察宇宙X射线,比如著名的“昌德拉”太空望远镜;可见光天文望远镜——以可见光为工具观察宇宙,最有名莫过于伟大的“哈勃”,以及“哈勃”的继任者、未来几年将升空的“韦伯”太空望远镜;射电望远镜——通过捕捉和分析太空中的无线电波来观察太空,例如美国“阿雷西博”射电望远镜。
  从广义上看,曾经在2013年拍摄到婴儿时期宇宙照片、并发现暗能量的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)也属于射电望远镜。在此之前,20世纪60年代,天文学家借助于射电望远镜做出了四项重要发现:脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子。
  上天无路,入地有门
  从观测效果考虑,为了避免大气层的干扰,天文望远镜最好的“居住地”莫过于太空。但与另外两类望远镜相比,射电望远镜在同样面积上收集到的电磁波能量更弱(有人计算过,80年来全世界所有射电望远镜收集到的能量还不够翻动一页书),因此,它需要更大的面积来收集来自太空的信息。正因如此,当“哈勃”与“昌德拉”相继奔赴太空之时,射电望远镜却只能在地面上望尘兴叹——现在的技术还不足以把口径达到数十米乃至上百米的大型望远镜搬到天上去。
  幸好,与另外两种望远镜相比,射电望远镜观测的是波长较大的电磁波,受大气层的干扰相对较小。在地面上,科学家需要做的就是尽可能收集更大数量的电波,以提高射电望远镜的灵敏度;而达到这一目的的唯一途径,就是增大望远镜的工作面积。
  在FAST之前,最大的射电望远镜是前文提到的“阿雷西博”,口径达350米,但“阿雷西博”是固定望远镜,不能调整望远镜方向以对准某一既定目标,因此只能扫描天空中的一个带状区域,而且由于地球转动,它不能连续观察同一目标。在“阿雷西博”之外,因自身重力及风力引起望远镜形变的限制,传统全可调望远镜的最大口径只能达到100米。
  二十年磨一剑

  1995年,北京天文台和国内20余所大学和研究所联合成立了大型射电望远镜中国推进委员会,提出利用贵州喀斯特地形,建造500米口径球面射电望远镜FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)的概念,台址确定在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”洼地。FAST工程的预研究历时13年,直到2007年7月10日才正式立项。2011年3月25日,FAST工程正式开工建设,预计2016年9月建成。  2014年7月17日上午11时, FAST建造工程安装了第一根主索,反射面索网安装工程正式实施——这是安装整个望远镜镜面框架的第一步。由于镜面太大(面积达30个标准足球场的总和),必须有一个承载整个镜面的基架,它由具有超高抗疲劳性能、钢筋结构的索网组成——单是作为基架的索网,总重量就达到1300余吨。全部索网结构都必须在高空中拼装,整个索网安装工程预计将耗时六个月。
  “哈勃”、“昌德拉”等太空望远镜都使用陀螺仪控制望远镜镜头方向,而FAST将采用机器人控制、轻型索电力拖动,牵引着500米口径、重达万吨的望远镜镜面,实现镜头方向定位——这就可以让望远镜全天候工作,并且能够在受控条件下观察任意一个太空方位。
[img]http://www.hotik.com/sign.png[img]
只看该作者 1 发表于: 2014-07-27
就会吹牛逼,lamost如今又如何?
精忠上仰将军岳,正学前瞻教授胡
只看该作者 2 发表于: 2014-07-27
完蛋鸟,格德米斯帝王准备进攻地球鸟
地图开疆北西南,日记救国千古传。
外患不决转重庆,内患不决进台湾。
花园口水救干旱,长沙城火送温暖。
金元劵多富国民,保甲连坐抚赣南。
死守南京唐生智,决战东北张毅庵。
精忠报国汪季新,爱民如子汤河南。
昔日英豪名尤在,今朝果粉战四海。
嘴炮无敌灭悍匪,网军神勇复左岸。
垂死病重惊坐起,王师健儿入梦来。
只看该作者 3 发表于: 2014-07-28
中国人什么时候变得富有想象力了?有钱投在别处不好吗?
行者无疆
只看该作者 4 发表于: 2014-08-02
回 行者无疆 的帖子
行者无疆:中国人什么时候变得富有想象力了?有钱投在别处不好吗? (2014-07-28 10:13) 

科研机构的钱就该老老实实搞科研

什么文教卫生体育国土财经环境都一拥而上去扶贫作秀才是国之悲哀
只看该作者 5 发表于: 2014-08-02
射电望远镜要想提高分辨率,三个途径:
一个是单面大口径,美帝在波多黎各的阿雷西博( Arecibo)望远镜,口径305米;
我们在贵州也是走的这一技术路线,口径提高到五百米,分辨率比阿雷西博提高一倍;
因为这种技术不仅仅是天文观测,在深空通讯支持上也用处巨大,将来天朝发射了太阳系其它大行星探测器或太阳系外探测器,就靠这个巨大的望远镜来接收微弱的探测器从深空发回的信号了...

第二是是小口径致密阵,就是把很多小口径的射电望远镜就近安排在一起,利用同长电缆接到控制中心,合力一起进行探测以获得更好的探测效果,比如北京密云的射电望远镜基阵,就是这样的技术;

第三种叫甚长基线阵技术,是在相距遥远(几千甚至上万公里)的地方各设置或利用已有的一些抛物面的观测天线,所有的这些天线都用原子钟进行对时,以保证某个观测时间段内,所有的观测点数据都是时间同步的的,然后通过把这些观测数据进行合成的方式来提高探测能力;美帝就是支持的这种技术方案;

我们选择单面大口径天线技术,还是考虑比较周全的,既可以单独进行天文观测,也可以用于支持深空通讯,还可能在将来通过增加原子钟对时等协调手段,加入到全球的甚长基线阵观测体系中去
相濡以沫,不如相忘于江湖
只看该作者 6 发表于: 2014-08-02
这个500米口径的射电望远镜大概都酝酿了20年了吧!我记得第一次在电视上看到这个,还是九十年代时的一档电视节目上,想想现在才开工,一代科学家和工程技术人员都老了......

下面发美帝在波多黎各建的305米口径的阿雷西博射电望远镜,曾经在电影《007黄金眼》中作为拍摄地的......
相濡以沫,不如相忘于江湖
只看该作者 7 发表于: 2014-08-02
刚查了资料,搞错了一点更正下:阿雷西博望远镜1963年建设时是305米口径,现在据说是已经扩大到350米口径了...
相濡以沫,不如相忘于江湖
只看该作者 8 发表于: 2014-08-02
其实很多基础科学的工程技术研究,选择方向时往往都有更实用或战略性考量的......
比如可控核聚变技术,现在国际合作搞的是磁约束可控核聚变,这一领域国际上的技术封锁较少,容易达成合作和技术转让或引进......
但可控核聚变技术不光是磁约束这一种,还有惯性约束核聚变,天朝、美帝、法鸡、毛子等都在进行研究,但绝少进行技术交流,更勿论国际合作了......因为激光惯性约束核聚变的关键技术之一就是大功率聚光器研究,而这个玩意儿在国防上有着极其重要的战略前景......
想了解中国这方面的进展,可以搜索“中国神光”......
相濡以沫,不如相忘于江湖
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