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比大更大! 全球那些巨型望遠鏡

2016-07-08 21:11:30 / 天氣: 強颱入侵 / 心情: 平靜 / 個人分類:硬體

大陸剛剛完成了500公尺口徑球面射電望遠鏡(FAST)的主體工程,它刷新了世界最大單口徑射電望遠鏡的紀錄。望遠鏡從誕生起就一直在向『比大更大』的方向發展,如今全球已有多個種類的巨型望遠鏡。

——光學望遠鏡

根據新華國際報導,一般認為伽利略發明了望遠鏡,當他把兩塊鏡片組成最原始的望遠鏡時,其口徑和今天家用的望遠鏡差不多,都是以公分計算。望遠鏡的口徑越大,能收進的光就越多,在天文觀測中就越有利,因此光學望遠鏡越來越大。

目前國際天文學界正合作在美國夏威夷建設一個口徑達30公尺的光學望遠鏡,它將成為世界最大的光學望遠鏡。但與射電望遠鏡的規模相比,光學望遠鏡就是小巫見大巫了。射電望遠鏡收集的信號是來自宇宙空間的電磁波,可以探測到光學望遠鏡看不到的許多東西。上個世紀,天文學界借助射電望遠鏡發現了脈衝星、宇宙微波背景輻射等許多重大成果。

由於射電望遠鏡所收集電磁波的波長往往較長,所以需要較大的尺寸,現在都要百公尺口徑才能在世界上排得上號。比如在德國波恩附近的埃費爾斯貝格射電望遠鏡口徑為100公尺,而波多黎各的阿雷西沃射電望遠鏡口徑超過300公尺。

美國在西弗吉尼亞州也有一個口徑100公尺的射電望遠鏡,有趣的是其名為『綠岸』。這可能會讓很多人想起科幻小說《三體》中的『紅岸』基地,小說中的『紅岸』基地不僅可接收宇宙電磁波,還能主動向外星人發射電磁波信號。在現實中,大部分射電望遠鏡都是被動接受電磁波信號,但也有少數可以主動發射信號,相當於一個大雷達。

大陸在貴州黔南州平塘縣大窩窞建設500公尺口徑球面射電望遠鏡,最後一塊反射面單元3日成功吊裝,標誌著主體工程順利完工,預計今(2016)年9月全部竣工。它擁有30個足球場大的接收面積,與德國波恩的100公尺射電望遠鏡相比,靈敏度提高約10倍。

500公尺就是射電望遠鏡的規模極限了嗎?就單個望遠鏡而言要做得更大很難了,但科學家們還有一個方法,就是用大量射電望遠鏡組成一個陣列,它們可以分布在遼闊的地理空間,對收集的信號進行綜合分析,就相當於有了一個超大的望遠鏡。

目前,國際天文學界正在南非和澳洲建設這樣一個『平方公里陣列望遠鏡(SKA)』。由名稱可知,它建成後單是收集信號的面積就可以達到一平方公里,加上分布在從非洲到大洋洲的遼闊空間,其觀測能力將是現有其他設備無可比擬的。

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比大............


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