阿雷西博射电望远镜图片(耗资7亿元,曾是全球最大的射电望远镜,现在怎样了)
本文目录
- 耗资7亿元,曾是全球最大的射电望远镜,现在怎样了
- 曾耗资7亿元建造的全球最大的射电望远镜,如今怎么样了
- 当初的世界“天眼”射电望远镜,为什么如今却像个废弃垃圾场
- 曾经的世界第一美国的阿雷西博望远镜,如今锈迹斑斑成垃圾场,这是天眼的未来吗
- 曾经的世界“天眼”射电望远镜,如今锈迹斑斑,如同废弃垃圾场,这是为何
耗资7亿元,曾是全球最大的射电望远镜,现在怎样了
在宇宙中,天体会发出各种波段的电磁波,一些是波长很长的无线电波,它们无法用光学望远镜来探测,只能使用射电望远镜。另外,天文学家相信,如果宇宙中存在外星文明,他们应该也会跟我们一样使用无线电波进行通信。
正是在这样的背景之下,天文学家希望可以建造出口径足够大的射电望远镜,以接收到来自宇宙深处的微弱无线电波。在1963年,美国康奈尔大学的天文学家主导建设了阿雷西博射电望远镜,它的口径达到了305米,成为当时的世界之最。直到2016年,口径达到500米的“中国天眼(FAST)”建成之后,最大单口径望远镜的纪录才被打破。
当年建造阿雷西博射电望远镜,耗费了930万美元。此后,经过多次升级,又耗费了至少数千万美元。如果现在建造整个设施,成本将超过1亿美元,相当于7亿元人民币。
在长达半个世纪的时间里,阿雷西博射电望远镜开展了一系的天文观测,并取得了不少的重大发现。
1964年,天文学家首次精确测出了水星的自转周期。1968年,天文学家测量出了蟹状星云中的脉冲星自转周期,首次证实了中子星的存在。中子星是由大质量恒星的核心经过引力坍缩形成,它们是超新星**的残余物。
蟹状星云是一个非常著名的超新星遗迹,在公元1054年,我国古代天文学家观测到了这次超新星爆发现象。根据现代天文学的测量,该超新星遗迹位于6500光年之外,其中存在一颗由前身恒星核心坍缩而成的年轻中子星,其自转周期为33.5毫秒,直径为20公里。
此后,天文学家通过阿雷西博射电望远镜发现了首个双脉冲星系统,他们也因此获得了诺贝尔物理学奖。不久后,天文学家发现了自转周期更短的脉冲星——毫秒脉冲星,第一颗编号为PSR B1937+21。这颗毫秒脉冲星的自转周期仅为1.56毫秒,每秒可以自转641周。
1990年,天文学家通过阿雷西博射电望远镜又找到了一颗脉冲星PSR B1257+12。进一步的研究发现,这颗脉冲星周围有三颗行星在环绕着它公转,这是人类首次在太阳系外找到了行星,系外行星的搜寻由此拉开了大幕。
除了接收来自宇宙中的无线电波,阿雷西博射电望远镜还曾向宇宙中发射无线电信号,以期能够联系到可能存在的外星文明。天文学家把望远镜对准了武仙座球状星团M13,向那里发射了太阳系和人类的信息。由于M13远在2.5万光年之外,以光速前进的信息将会在2.5万年后到达那里。
阿雷西博射电望远镜曾经辉煌过,为现代天文学的发展做出过很大的贡献。但近年来,由于经费短缺,阿雷西博射电望远镜年久失修,这架曾经世界最大的单口径射电望远镜已经变得破败不堪,杂草丛生,就像一座被人废弃的垃圾场,不禁令人唏嘘。
不过,现在有了口径更大的中国天眼,射电天文学还会继续向前发展,我们将会接收到来自更为深邃宇宙的无线电波,甚至还有可能接收到地外文明发出的信号。更多令人振奋的发现还在等着我们,让我们拭目以待。
曾耗资7亿元建造的全球最大的射电望远镜,如今怎么样了
外国的天眼阿雷西博射电望远镜已经成了一堆破铜烂铁了,取而代之的是中国天眼。
自2016年启用以来,一直深受世界关注。因为它是目前世界上最大的射电望远镜,也是目前地球上唯一可以发现外来生命的天文望远镜。中国的天眼还成为了网红,不少人来到这里来打卡,同时让贵州当地成了夜旅游景点。
天眼的工作原理
天文望远镜分为光学望远镜与射电望远镜,它们都能够观察宇宙天体发出的电磁波。区别在于光学望远镜观测的是波长为0.4~0.77微米的可见光,著名的哈勃望远镜就是光学望远镜,不过光学望远镜有个缺点,它容易受到天气因素影响,而且可见光电磁波段比较狭窄,光学望远镜看到的东西比较少。
射电望远镜就不一样了,其可以接受不同波段的电磁波进行研究,根本不受星际和星系尘埃云阻挡的影响,可以观察到远比光学望远镜更多的电磁波段。射电望远镜其实是一个无线电信号接收器,其利用巨大的抛物面天线接收来自太空中的电磁波信号,经过一系列处理后,会转化成可视化图像,不过射电望远镜清晰度不如光学望远镜。两者各有优缺点,射电望远镜的工作能力要更强一些。
中国天眼的战绩
从2017年首次发现脉冲星信号到2021年3月,中国天眼(FAST)累计发现了超过300颗脉冲星,在此基础上发表了超过40篇的高水平论文。关于快速射电暴(FRB)的论文,甚至被自然杂志评价为年度十大科学发现之一。目前这个设备运营平稳,获得的成果远远超出预期。
中国天眼的价值
射电望远镜具有重大的应用价值,其不仅会带来物理、天文学等领域的突破,甚至会提升中国的空间探测能力,某种情况下,还可以为天气预报服务。当然,作为基础的科研平台,射电望远镜的功能远不止于此。上世纪60年代的天文学四大发现-3K微波背景辐射、星际有机分子、脉冲星与类星体都是射电望远镜的功劳,其中三项研究因此获得了诺贝尔物理学奖。
一直以来,大型的射电望远镜都是国外建造的,中国没有类似的科研设备,导致许多研究需要去国外做,处处受制于人,严重影响我们国家相关领域的科研进度。所以科学院下定决心建造了属于自己的大口径射电望远镜。射电望远镜口径越大,观察的距离越远,分辨力就越高。中国天眼为500米口径球面射电望远镜,又称为FAST。中国天眼的探测能力是射电望远镜美国阿雷西博的十倍,理论上能够接收到距离高达137亿光年的天体发射的电磁波信号。
中国天眼的任务
1)探寻脉冲星的奥秘,发现尽可能多的脉冲星
脉冲星通常指的是自旋的中子星,这种天体会连续不断地向宇宙中发射周期性的信号。脉冲星自转周期稳定,其可以作为宇宙中天然的高精准时钟,我们利用它可以进行时空定位,进一步绘制宇宙地图,为未来的太空旅行做准备。没有脉冲星这种稳定的信号,未来的人类在宇宙中将会失去方向感。
当然,通过计算脉冲星的信号也可以检测引力波,探测黑洞的奥秘以及验证相对论。脉冲星本身也极具研究价值,这种奇异的天体拓宽了人类对于宇宙的认知深度。
2)探测宇宙中的中性氢,绘制宇宙早期图像
哈勃望远镜拥有迄今最完整最全面的宇宙图谱,中国天眼绘制宇宙图像,对于研究宇宙起源具有重大意义。
另外,FAST还肩负着探索黑洞演化、测定黑洞质量、搜寻外星文明的重任,假如外星文明存在的话,中国天眼由于探测灵敏度极高,一定会第一时间发现它们发射的电磁波信号。
当初的世界“天眼”射电望远镜,为什么如今却像个废弃垃圾场
相信很多朋友是被这个标题带进来的,天眼怎么会变成垃圾场?但今天我们要说的不是贵州大水凼的FAST天眼望远镜,而是曾经世界第一口径的天眼望远镜,它有过无限辉煌的过去:向外星人发射无线电信号,证明了引力波存在,发现水星上有水,测量行星准确距离等等!
垃圾场一样的阿雷西博射电望远镜
但现在却可能要被取缔拆除,尽管它现在还在工作,但为它奋斗的科学家和工程师却看不到未来,整天需要担心下一笔资金什么时候会到位,它的写照,也许预示着某个国家的衰落!
德雷克和他的阿雷西博信息
自1963年,波多黎各的阿雷西博射电望远镜建成以来,到2016年7月中国贵州的FAST射电望远镜竣工为止,在53年的时间里,这个口径达300米的大锅一直是世界上最大的单孔射电望远镜。当然我们不说这些没有营养的,在它的历史上发生过几次惊心动魄的大事!
第一次是阿雷西博信息
说起这个事情有一个人是绝对绕不开的,那就是美国天文学家法兰克·德雷克,他在担任阿雷西博射电望远镜扩建之前,已经在1960年实施了奥兹玛计划,目的是利用射电望远镜来接收可能的外星文明无线电信号,尽管一无所获,但他认为时间不够,搜索的天区也没有全部覆盖,所以一直想找机会将规模扩大!
所以在阿雷西博射电望远镜扩建完成后,德雷克就迫不及待的将一个蓄谋已久的信号,加载在阿雷西博射电望远镜上向武仙座M13发射了出去!因为阿雷西博不仅是一台接收设备,同时它在数个波段上有着MW和TW级别的发射功率,极其强大!
这个信号包括了人类文明的等级、地球的位置以及DNA螺旋等详细信息,直接引爆了科学家们的讨论,有科学家直接指出这会断送了地球文明的未来,不过也没人理会,因为它发射的方向是M13,距离地区2.5万光年,信号来回需要5万年!也就是说,即使那里的外星人接收到信号又马不停蹄的光速赶到也需要2.5万年
第二次是1974年证明了引力波的存在
很多人可能会非常好奇,引力波不是2015年9月14日才被LIGO发现么?为什么1974年就被证明了?其实是这样的:1974年普林斯顿大学物理学家拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒在在天鹰座天区发现了一颗脉冲星!
但这颗脉冲星非常奇特,这颗脉冲星一秒钟自转17次,即脉冲周期约为59毫秒,但它的脉冲信号有时快于预期理论时间到达,有时候又比预期理论时间慢。这种变化平滑并且重复,周期为7.75小时,因此两个物理学家都认为有一颗伴星在干扰这个信号,分析后发现这颗脉冲星有一颗大约为1.4个太阳质量,最远距离为4.8个太阳半径的中子星互为伴星!
PSR B1913+16公转周期的缩短。红点为实际观察到的值,和广义相对论所预测的缩短值抛物线相符合
它的存在使得信号周期性出现变化,而赫尔斯和泰勒对这个脉冲双星系统的深入研究发现,其公转周期存在变小的趋势,这种轨道衰减可以用爱因斯坦的广义相对论中的引力波来解释,它们的半轴每年缩短3.5米,大约在3亿年后合并。
得益于这项伟大的发现,两位科学家获得了1993年的诺贝尔物理学奖!
当然这还没完,1991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。这是天文学家首次发现的太阳系外的行星系统!
第三次测量行星距离和发现水星有水
其实这两项并不值得惊讶,因为阿雷西博射电望远镜有着无与伦比的发射功率和接收精度,所以拿它来测量精确行星距离简直就是小题大做,还有经典的案例是1991年阿雷西博望远镜在水星两极监测的回波中发现水冰特征,而且这个厚度还不小,面积大约有整个华盛顿特区大小,而厚度则高达3.2千米!水星还真颗名副其实!
阿雷西博天文台发现的水星的北极地区图片
其实阿雷西博望远镜的大新闻远不止此,除了在科学界大出风头外还在影视剧中也颇有影响力,卡尔萨根经典科幻小说改编的《超时空接触》和007电影《黄金眼》都有大片幅展示,《黄金眼》的后半部分外景地几乎都在阿雷西博射电望远镜上!
两次灭顶之灾,名副其实的天眼垃圾场
自进入新世纪以来,阿雷西博望远镜就开始走下坡路,主要和多个超大望远镜阵列投入使用有关系,而它的结构庞大,功能单一也限制了它的发展,尽管在2001年被列入IEEE里程碑列表中(美国电气和电子工程师协会(IEEE)认定在电机工程领域上重要的发明与贡献),在2008年阿雷西博射电望远镜则被列入美国的国家史迹名录,但仍然无法改变它暗淡的未来!
2016年5月23日,NSF发表了声明稿称这座天文台可能对环境造成了巨大的影响,打算拆除!2017年9月21日,飓风玛莉亚带来的强风导致430MHz线路馈送断裂并掉到主镜盘上,损坏了38,000块铝板中的约30块!
此后阿雷西博一直为它捉襟见肘的经费而发愁,尽管数次都在即将关门大吉时获得了资金支持,但每次的都在生死边缘被拯救回来的感觉一定不好,尽管阿雷西博还活着,但它已经年久失修,反射盘面上脏兮兮的,看起来就像一口烧了几十年却没洗过一次的大锅,实在让人惋惜!
更让人揪心的是2020年8月10日,由于支撑缆绳断裂,阿雷西博望远镜的的反射盘面上裂开了一道30米长,十几米宽的口子,大量反射面板损坏,真是屋漏偏逢连夜雨,阿雷西博此次损坏,不知道什么时候维修完毕了!而据SPACE.COM的新闻显示,至少在6天前时仍然没有调查清楚那根固定的钢缆为什么会断裂!
正值中国FAST天眼射电望远镜一个接一个取得突破时,昔日的射电界霸主阿雷西博却即将关门大吉,实在不胜唏嘘!
曾经的世界第一美国的阿雷西博望远镜,如今锈迹斑斑成垃圾场,这是天眼的未来吗
由于科技在进步,所以天眼必须不断改进,否则也会是被淘汰的下场。
说到天眼,你怎么看?是神话故事中第三只眼睛的二郎神杨戬吗?事实上,现实中有天眼这种东西,但它与童话故事无关。中国拥有世界上第一的“天眼”,这是一个由我国自主开发的巨型射电望远镜。它的面积大约有30个足球场那么大,可以捕捉数十亿光年以外的无线电信号。在完成了我们国家的天眼之后,曾经是世界第一的阿雷西博射电望远镜只能排在第二。现在它更生锈了,就像垃圾场。
阿雷西博射电望远镜位于美国阿雷西博,建于上个世纪。世界上第一台射电望远镜曾经吸引了来自世界各地的游客前来参观。我们看过的许多电影都有它的身影。因为它的名气,很多电影都在这里拍摄,它有多出名是可以想象的。这台射电望远镜已被成千上万的科学家使用,其成就不容忽视。
最著名的观测是1974年发现的第一个无线电脉冲二进制系统。也正是这个双星系统证实了引力波的存在。它的发现者泰勒和霍尔斯都获得了1993年诺贝尔物理学奖。另一个在1991年被天文学家使用,太阳系外的第一个行星系统被发现。
虽然阿雷西博射电望远镜曾经带来了显著的成就,但它无法避免长期失修而生锈的结果。缺乏维修资金使它看起来像一个废弃的垃圾站。一些网民甚至得出结论,“这是中国天眼未来的结果”。目前,虽然中国的射电望远镜是世界上第一台,但它必须不断创新和升级,以避免重复同样的命运。
曾经的世界“天眼”射电望远镜,如今锈迹斑斑,如同废弃垃圾场,这是为何
曾经的世界“天眼”射电望远镜,如今锈迹斑斑,如同废弃垃圾场,个人分析,主要有以下原因:
一、曾经世界第一射电望远镜技术落后
在中国天眼没面世之前,世界最大的最大射电望远镜,它就是来自于美国的阿雷西博射望远镜。阿雷西博射电望远镜最早建设于1974年,共投资了2.6亿,它的直径高达350米,而这个望远镜位于波多黎各的阿雷西博,并且这个望远镜在后来几十年经过改造,观测能力得到很大提高。
当时阿雷西博射电望远镜被寄予厚望,令欧洲众多国家都垂涎不已,那时阿雷西博望远镜主要观测宇宙中脉冲星、类星体以及遥远射电源,虽然之前阿西博射电望远镜在探索宇宙中作出贡献,但是如今相对于科技快速发展而言,阿雷西博射电望远镜已经相当于落后其他天文望远装备,所以美国宇航局显然已经放弃了阿雷西博射电望远镜,有了其他替代品
二、阿雷西博射电望远镜年久失修
阿雷西博射电望远镜处在波多黎各,而波多黎各是一个四面环海的小岛,大风大雨天然较多,并且会经常会遭受到暴风暴雨的洗礼,同时阿雷西博望远镜已建立有半个世纪了,各部件老化严重,再用于做天文研究已经不合适了,但是据悉,在破损之前仍然可以工作,这是2020年8月10日,由于阿雷西博望远镜钢缆掉落砸中反射面,导致反射面破了一大洞,裂痕超30米并伴有多处损坏,所以阿雷西博望远镜已经停止工作。
三、阿雷西博射电望远镜维修经费不足
阿雷西博射电望远镜加之前面提到美国已经有了替代品,美国宇航局最终决定将阿雷西博射电望远镜移交给民营公司,而民营公司如果愿意保养该望远镜,可以得到该望远镜的一定程度上所有权和使用权,不过这维修经费及保养的成本并不低,所以美国宇航局显然是放弃了,但是民营公司也未必需要,这样天文研究装备,也只有与之相关的企业的才有用,由于没有给望远镜的维修经费,这也导致阿雷西博望远镜也就成了废弃的垃圾场一样,没人管理,就像是到退休时间,该淡出历史的舞台。
结语
所以阿雷西博射电望远镜这个曾经世界第一的望远镜,由于技术落后、年久失修,经费不足这几方面导致黯然收场,成了如今废弃的垃圾场一样,不过咱们中国的天眼还会用很长一段,而且现在还是世界第一射电望远镜,还很年轻,并且在使用过程还在不断的完善弊端,可以提升更多的功能,拥有可持续性发展,为天文事业作出贡献。
更多文章:

大连人才服务中心电话号码(国(境)外学历学位认证申请材料验证地点)
2024年9月19日 12:42

黄健翔评价马拉多纳(马拉多纳做为球王肯定懂足球,为什么连他也说梅西是体系球员)
2025年5月1日 13:00

2018年日历表查询(2018年是闰年吗,2018年有闰月吗)
2024年7月19日 06:21

阿里斯顿壁挂炉怎么取暖使用方法(阿里斯顿壁挂炉使用方法 分几步就行)
2024年12月27日 11:30

赵睿和郭艾伦哪个强(赵睿的能力是否被高估他比郭艾伦和赵继伟差在哪里)
2024年7月18日 06:42

福建男篮王哲林资料(王哲林是球队首位老板兼球员,他有多少身价)
2024年9月26日 00:01