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中国天眼多牛:能听到月球上打手机  

2017-02-19 15:44:22|  分类: 红色公民 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国天眼多牛:能听到月球上打手机 - 好地方 - 好地方
 
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3日,随着最后一块反射面板吊装顺利完成,中国最大天文工程──500米口径球面射电望远镜(FAST望远镜)主体工程正式完工。这个被誉为“观天巨眼”的射电望远镜将于九月正式运行。建成后,FAST望远镜将成为人类迄今为止看得最远、看得最清的天文望远镜,甚至能“听到”人在月球上打手机。许多 宇宙的未解之谜,都有望从它身上找到答案。
  

3日上午,位于贵州省平塘县的FAST工程现场响起隆隆鞭炮声。随着中国科学院国家天文台台长、FAST工程总经理严俊的一声令下,最后一块反射面单元缓缓起吊,在完成了二次空中转接并用缆索吊下滑到指定位置后被顺利安装在索网上。这意味着FAST主体工程的完成。
  

记者在现场看到,在黔南群山环抱中,利用天然的喀斯特地貌,FAST望远镜像一个巨大的白色瓷碗镶嵌其中。“天眼”的主动反射面由4450块反射面板组成,面积接近30个足球场之大,用于接收信号。如果把FAST比作一只眼睛,反射面正上方的馈源舱就相当于这个眼睛里的瞳孔。在“天眼”中央,6条钢索共同控制调整馈源舱的位置,从而精确地找到反射面的焦点位置,使馈源舱获取信号能力达到最佳。
  

“FAST将成为人类迄今为止看得最远、看得最清的望远镜。”中国国家科学院国家天文台副台长郑晓年表示,FAST的一大特点在于,钢索网结构可以随着天体的移动自动变化,带动4450个反射面板产生变化,以观测到任意方向的天体。
  

港学者可申请观测
  

在FAST建成以前,世上已存的大型射电望远镜有德国波恩100米望远镜和美国阿雷西博300米望远镜。郑晓年表示,FAST建成后,与前者相比,灵敏度提高约10倍,与后者比综合性能则提高约10倍。“FAST望远镜可以‘听’到人在月球上打手机”,郑晓年以此形容这台望远镜的强大性能。射电望远镜最重要的指标参数就是灵敏度,理论上说,FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。FAST期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。它还可观察中性氢云团的运动,揭秘宇宙的起源和演化。此外,FAST还能搜索可能的星际通讯信号和外星生命。
  

依照规划,FAST望远镜工程预计在今年9月竣工,进入测试调试阶段。FAST建成后,如何更好的运营是科学界关注焦点。FAST工程办公室主任张蜀新透露,今后将成立一系列机构,包括科学委员会、时间分配委员会和用户委员会等等。科学家需要向科学委员会提出申请,明确要做什么研究、达到什么样的科研目的以及观测方法等,通过科学委员会评审后方可进行。FAST望远镜将向全球开放,但也会遵循国际惯例,优先选择本国科学家的项目,而香港科学家在这方面有望获得与内地同等的申请机会。“很多香港科学家担任内地科研计划的首席科学家,他们有很大的申请获批机会”,张蜀新说。
  

FAST的首个应用科学研究就是寻找和研究宇宙中的脉冲星,并期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。
  

在专业的天文学专家们看来,FAST对脉冲星的探测具有重大科学意义和应用意义。“脉冲星具有强大的磁场,就像是星际航行中天然的GPS导航点”,中科院国家天文台副研究员岳友岭表示,脉冲星的研究,在理论方面将涉及到引力波等方面,对中国的天文乃至整个科学研究都有重要意义。
  

“天文界希望FAST能做更多的科学研究,希望找到脉冲星,看到暗的气体”,岳友岭说,银河系理论上估计有10万颗左右的脉冲星,观测到的已有 2000多颗,距离地球最近的大约有100光年。他表示,FAST不仅可以看到银河系内的脉冲星,还可以看到临近银河系的仙女星系中的脉冲星,甚至更远星系的也可能会看得到。
  

FAST的重要科学目标之一,是利用脉冲星探测引力波。专家表示,FAST的建成将会把脉冲星计时引力波探测的灵敏度提高2至3倍。在应用方面,脉冲星更像是星际航行中的天然导航点,通过对脉冲星的探测,人们可以更顺利的进行星际航行。
  

另据记者周琳贵州报道:脉冲星就像天体物理实验室,可以研究一些特殊的天体物理和宇宙演化的现象。
  

比如,若发现脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家就可以利用脉冲星去研究黑洞周围的时空。
  

目前,脉冲星、类星体、星际有机分子等重要天文发现都与射电望远镜有关。诺贝尔奖历史上明确基于天文观测的10项获奖成果中,就有6项出自射电望远镜。
  

“大锅”体现中国“智造”
  

如何在原始森林中建造一座世界上最大的“锅”,这是FAST望远镜工程的重大挑战。FAST项目总工艺师王启明表示,看起来像一口“大锅”的500米口径主动反射面是FAST望远镜的重要组成部分,共有4450块反射面板单元,这些三角形的面板单元边长都在10米以上,施工难度极大。一块块反射面单元在地面经过拼装、测量、报验等严格的步骤形成合格单元后,通过塔吊、转运车、缆索吊等一系列复杂的高空工序将每一块单元运至指定位置进行安装。铺设面板的 过程中,工程人员克服了大尺度、高精度的拼装施工难点以及跨度大、位置高等吊装施工难题。在施工过程中,已形成多项专利,可在未来的桥梁、异性建筑建造等工程中使用,尤其利于地形地貌复杂的中国西部地区。
  

“FAST体现了真正的中国制造、中国创造”,王启明说。FAST的研制和建设,体现了中国自主创新能力,还将推动中国在天线制造技术、微波电子技术、并联机器人、大跨度结构、公里范围高精度动态测量等众多高科技领域的发展。


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