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揭秘全球最大“鍋蓋”:4450個(gè)反射單元拼出全球最大最強(qiáng)“天眼”

2016年07月03日 16:01 | 來源:新華社
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新華社貴陽7月3日電題:揭秘全球最大“鍋蓋”:4450個(gè)反射單元拼出全球最大最強(qiáng)“天眼”

新華社記者

還記得“鍋蓋天線”長什么樣嗎?

2016年7月3日,直徑500米、迄今全球最大的“鍋蓋”在貴州喀斯特天坑中架設(shè)完成。

它就是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡,世界上最大和最具威力的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。

它被稱為“天眼”,用來傾聽宇宙深處聲音、觀測宇宙奧秘。

從老式電視上的雪花點(diǎn)說起

當(dāng)老式電視收不到信號(hào)時(shí),屏幕上不是一片空白,而是閃爍著密密麻麻的雪花點(diǎn)。其實(shí),這些雪花點(diǎn)就是電磁波信號(hào),其中也包括來自太空的射電輻射。

1933年,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家用一臺(tái)靈敏度很高的接收機(jī)意外發(fā)現(xiàn)了來自銀河中心穩(wěn)定的射電輻射,從此開啟射電天文學(xué)的大門。

用過“鍋蓋天線”的人知道,鍋蓋口徑越大,電視畫面也越清晰。對(duì)于射電望遠(yuǎn)鏡來說,口徑越大看得越遠(yuǎn)。全世界的射電天文學(xué)家都追求建造更大口徑的“鍋蓋”,以提高射電望遠(yuǎn)鏡靈敏度。

中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員、500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程副經(jīng)理彭勃說,射電望遠(yuǎn)鏡在設(shè)計(jì)建造之初就曾遇到經(jīng)費(fèi)緊張,但不管減什么科學(xué)家們都不愿縮小望遠(yuǎn)鏡的口徑。

“宇宙空間混雜各種輻射,遙遠(yuǎn)的信號(hào)像雷聲中的蟬鳴,沒有超級(jí)靈敏的‘耳朵’,根本就分辨不出來?!敝袊茖W(xué)院國家天文臺(tái)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程首席科學(xué)家、總工程師南仁東說。

此前,世界上最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡,分別是德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡和美國阿雷西博300米望遠(yuǎn)鏡。前者是可以移動(dòng)“搖頭”的,后者則借助波多黎各島上的喀斯特洼坑建造。

1993年國際無線電聯(lián)大會(huì)上,包括中國在內(nèi)的10國天文學(xué)家提出建造新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”的倡議,渴望在電波環(huán)境徹底毀壞前,回溯原初宇宙,解答天文學(xué)中的眾多難題。

“造世界第一大口徑射電望遠(yuǎn)鏡,是南仁東老師和幾位前輩的夢,體現(xiàn)了中國天文學(xué)家的鴻鵠之志?!迸聿f。

1995年底,北京天文臺(tái)聯(lián)合國內(nèi)20余所大學(xué)和研究所,成立了射電“大望遠(yuǎn)鏡”中國推進(jìn)委員會(huì),提出了利用貴州喀斯特洼地建造球反射面,即“阿雷西博型天線陣”的喀斯特工程概念。

此后,中國科學(xué)家們進(jìn)一步推進(jìn)喀斯特概念,提出獨(dú)立研制一臺(tái)新型的喀斯特單元,即500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡。

為了給新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”安家,科學(xué)家們通過衛(wèi)星遙感把貴州喀斯特山區(qū)翻了個(gè)遍。彭勃回憶說,當(dāng)時(shí)天文臺(tái)委托兩家院所進(jìn)行獨(dú)立搜尋,從300多個(gè)候選洼坑中遴選。結(jié)果,位于黔南州平塘縣的大窩凼兩次都獲最高分。

貴州天然喀斯特洼坑提供的條件,始終都是中國大射電望遠(yuǎn)鏡最獨(dú)到、成為世界最大最強(qiáng)的基礎(chǔ)。

編輯:王瀝慷

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關(guān)鍵詞:鍋蓋 天眼

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