可惜!耗資2.6億建造的「天眼」射電望遠鏡,如今淪為「垃圾場」

2023-12-21     魅力科學君

原標題:可惜!耗資2.6億建造的「天眼」射電望遠鏡,如今淪為「垃圾場」

我們對宇宙的探索,絕大部分都是基於電磁波的觀測,由於地球的大氣層會阻礙大部分來自宇宙空間的電磁波,因此在地球上的我們,就只能通過特定波段的電磁波來探索宇宙,總的來講,這大概有3個「窗口」,即「光學窗口」、「紅外窗口」以及「射電窗口」。

射電望遠鏡所觀測的波段範圍,其實就是「射電窗口」,因為射電波段的電磁波其實就是特定波段的無線電波,其波長相對較長,並因此而能夠輕易地穿過宇宙中的氣體和塵埃,進而可以傳播得非常遠,所以我們用射電望遠鏡,就可以觀測到那些在其他波段下難以觀測的宇宙深空。

也正是因為波長較長的原因,射電望遠鏡的口徑就需要做得比其他類型的望遠鏡更大,其建造難度也相對較高,所以人類射電天文學,在20世紀40年代才真正開始發展,在發展過程中,有一座射電望遠鏡曾經引起了全世界天文學家的關注,它就是阿雷西博望遠鏡。

阿雷西博望遠鏡位於美屬波多黎各島的一個山谷中,它建造於20世紀60年代初,並於1963年11月1日正式開放,該項目的建造成本約為2.6億美元,其中包括了建造天文台、收發機、探測器等設備和設施。

阿雷西博望遠鏡的主體結構是一個直徑約為305米的拋物面反射盤(後來擴建成350米),它可以聚焦入射到該盤上方的無線電波到一個移動式天線結構上,這個結構重約900噸,由10多根分別連接在三座高塔上的鋼索支撐,它可以向不同的方向轉動,進而跟蹤不同天區中的天體。

阿雷西博望遠鏡曾經是世界上最大的射電望遠鏡,並因此被稱為地球上的「天眼」,在投入使用之後,它在射電天文學、雷達天文學等領域作出了很大的貢獻,比如說1993年的諾貝爾物理學獎就與它的觀測數據密切相關(這項研究發現了新一類脈衝星,進而開發了研究引力的新的可能性)。

除此之外,阿雷西博望遠鏡也被用於搜尋外星智慧生物計劃(SETI),科學家甚至還利用它,向宇宙深處可能存在的外星文明發送了攜帶著地球信息的無線電信號。

可惜的是,在2020年12月1日,阿雷西博望遠鏡發生了一場災難性的垮塌。當時,天線結構上的一個支撐塔突然斷裂,導致了整個天線結構的墜落,同時也將其拋物面反射盤上的大部分區域撕裂和砸碎。

(無人機拍攝到了當時的場景)

在此之後,阿雷西博望遠鏡就因為無法運行和修復而被荒廢了,在經歷了大約3年的風吹雨打之後,這個耗資2.6億建造的「天眼」射電望遠鏡,如今已淪為了「垃圾場」。而造成這種結局的原因,就是簡單的四個字:年久失修。

隨著時間的流逝,阿雷西博望遠鏡的各種設備和設施都在老化,除此之外,它還歷過多次颶風的侵襲,這給其維修和恢復帶來了更高的成本,然而從21世紀初開始,相關的資金投入就在不斷地減少,以至於阿雷西博望遠鏡無法得到及時而有效的維護。

實際上,在2020年12月1日發生的那次垮塌之前,阿雷西博望遠鏡就已經故障頻發,比如說同年的8月和11月,就接連發生了兩次輔助電纜和主電纜故障,所以對於它最終的轟然垮塌,人們當時就沒有感到多少意外。

幸運的是,阿雷西博望遠鏡的黯然退場,並沒有終止人類對宇宙深空的探索,因為有一座比它更加強大的「天眼」,已經閃亮登場。

是的,這座「天眼」就是位於我國貴州的的「中國天眼」,該望遠鏡的全稱是「500米口徑球面射電望遠鏡」(FAST),其巨大的口徑以及大量的技術創新,使它能夠探測到來自上百億光年外的微弱信號,並因此成為了當今世界上口徑最大、探測能力最強、探測靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡。

自從2020年1月11日正式開放以來,「中國天眼」已經取得了許多重要成果,迄今為止,僅僅是新發現的脈衝星,就已經超過了800顆,而基於它的觀測數據發表的高水平論文,也達到了上百篇。可以預期的是,「中國天眼」將在未來幫助我們揭開宇宙中更多的秘密。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/0b1116362b254c7b066bf12d0197dca3.html