被誉为中国天眼fast 知乎的fast是目前世界最大的单口径达多少米

天眼:世界最大单口径射电望远镜
良明网络燕郊网站制作: 人们把FAST形象的比喻为“天眼”,这座世界最大单口径射电望远镜的目标是巡视宇宙中的中性氢和观测脉冲星以及地外文明。简而言之,这只“观天巨眼”在未来可以使我们对宇宙产生全新的理解,把宇宙看得更通透。
如一个巨型天坑的大窝凼,是隐藏在贵州群山深处的一片天然洼地,这里只居住着12户人家。架在贵州群山中的观天“巨眼”FAST就坐落于此,FAST全称为500米口径球面射电望远镜,是我国“十一五”重大科技基础设施建设项目之一,由中国科学院主管,中科院国家天文台负责建设,用以实现大天区面积、高精度的天文观测。
它的特殊之处在于,完全由我国科学家创新设计和研发制造,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用,利用了贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面;采用了轻型索拖动机构和并联机器人,实现了望远镜接收机的高精度定位。这样全新的设计思路,相比于400年前人类第一
架4.2厘米口径的天文望远镜,FAST的口径是它的12000倍。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜相比,其综合性能提高约2.25倍。
从理论上说,FAST突破了望远镜的百米工程极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式,它能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。未来10年到20年它将保持世界一流设备的地位,肩负实现五大科学目标:巡视中性氢,探索暗物质,探索暗能量,发现脉冲星,寻找地外文明。
为FAST找到“家”
台址的选择是中国科学家面临的首要问题。贵州省平塘县克度镇金科村大窝凼洼地,是专家们先根据卫星遥感影像,对400多个备选洼地从形态特征、水文、地质、气象及电波环境等诸多方面进行初评,然后又通过计算机模拟工程填挖量,从中选出30多个实地考察,最后才选中了不大不小,深度合适,形状很圆,适于施工建设的“大窝凼”。这个天然洼地附近5公里半径之内没有一个乡镇,25公里半径之内只有一个县城,无线电环境“相当理想”,加上贵州南部喀斯特峰丛洼地的特殊地貌,天坑底部多有暗河和落水洞,FAST望远镜的底部在暗河基础上加修了一公里的引水渠,由此可以保障雨水向下渗透,不会腐蚀到望远镜。
不过即使坐拥这样的天然优势,项目工程的建设施工也因特殊的喀斯特地貌存在诸多需要攻克的难点。例如在70度以上的峭壁上铺设线路,必须用人力开挖,电缆和巨型设备也只能靠人力搬运,在天坑中建筑空间腾挪不开,为此施工人员需要用人工把几十座钢梁和几十段框架,一点点搬运到恰当的位置。
对于选址在贵州喀斯特地貌地区的用意,中科院国家天文台射电部首席科学家李菂解释称,贵州有不少喀斯特地貌天然形成的天坑,这样的天然地形很有利于望远镜的建设。除了地形优势以外,目前射电望远镜在国际上面临的挑战,主要是射频信号的干扰,干扰源主要来自手机、雷达、卫星的信号,特别是全球卫星定位系统的信号,这些都远远强于来自宇宙的信号,而贵州多山的地形可以一定程度上屏蔽这些人为信号的干扰。此外贵州相比中国其他地区,人口相对少一些,这些干扰也可以减弱一些。
能探寻更多宇宙秘密
中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东这样描述存在于宇宙深处的各种讯息:“宇宙空间混杂各种辐射,遥远的信号像雷声中的蝉鸣,没有超级灵敏的耳朵,根本就分辨不出来。”而“天眼”恰恰具备这样的非凡本领,哪怕是远在百亿光年外的射电信号,它也有可能捕捉到。
FAST的建成,天文学将注定有许多突破。首先,FAST能够发现更多的脉冲星。发现于1967年的脉冲星是大质量恒星演化的最终产物,是中子星的一种。中子星具有和太阳相当的质量,但半径只有 10-20千米,是会周期性发射脉冲信号的星体,直径大多为20千米左右,自转极快(自转周期是几秒甚至几个毫秒),是宇宙中旋转冠军。目前我们观测到的约2000颗脉冲星均在银河系内,FAST将对准银河系外去发现更多奇特的脉冲星,期望找到前所未见的脉冲星现象,发现突破性的理论。
专家介绍,脉冲星就像天体物理实验室,可以研究一些特殊天体物理和宇宙演化现象。如果发现脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家可以利用脉冲星去研究黑洞周围时空。此外,脉冲星也是非常精准的时钟,对于深空探测具有重要意义。
FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的运动。所谓中性氢,就是宇宙中未聚拢成恒星发光发热的氢原子,是一个质子加一个电子。本来从远处是看不到氢原子的,但质子和电子就像旋转的星球一样有磁极。如果电子磁极罕见地倒转了,一种波长为21厘米的
微弱电磁波就跑了出来。监测21厘米波,不仅能判断出哪里存在大量的中性氢,还能通过波长微小变化,判断出这些氢原子在远离还是靠近我们。
由此,FAST观测中性氢信号,就能获知星系之间互动的细节,还可能发现早期宇宙中刚刚形成的氢是怎么运动的,从而为宇宙发育史提供线索。类似的道理,FAST还能监听到一些太空有机分子发出的独特电磁波,让我们更精确地描绘出宇宙图景。
如果幸运,FAST还将尝试接收外星文明的电波,探寻地外文明。FAST能从宇宙的今天看到很远的地方去,有助揭开宇宙起源之谜,甚至是“地外文明”,宇宙中的生命体或高智商“外星人”若存在,他们的产生、遗留之信息,若存在于浩瀚天宇中,有可能会被FAST探测并接收到。
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每日能量榜探秘中国“天眼”——走近世界最大单口径射电望远镜
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&&&&&& 23日,我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜的重要设备&&反射面单元面板第一批1000个单元&就位&,开始在贵州省黔南进行现场拼装。
&&&&& 这只被誉为中国&天眼&的超级望远镜单口径500米,接收面积相当于近30个足球场。中国&天眼&为何选址黔南?长啥样?有哪些&本领&?它能找到&外星人&么?让我们一起走近这一超级射电望远镜(英文简称:FAST)。
  遥望百亿光年星际
  射电望远镜,可不是肉眼观测的普通望远镜,它是当今世界上最顶尖级的太空望远镜。
  射电,是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜,跟收卫星信号的天线锅类似,通过锅的反射聚焦,把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。
  &宇宙空间混杂各种辐射,遥远的信号像雷声中的蝉鸣,没有超级灵敏的&耳朵&,根本就分辨不出来。&中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东说。
  半个多世纪以来,所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸。
  要想获得更远、更微弱的射电,&阅读&到宇宙深处的信息,就需要更大口径的射电望远镜。简言之,就是&锅&越大,星际穿越的距离就越远。
  专家们指出,与德国波恩100米望远镜相比,FAST灵敏度提高约10倍。这意味着,远在百亿光年外的射电信号,FAST也有可能&捕捉&到。
  中国&天眼&&眼窝&深
  打开卫星地图,贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率,就能看到大大小小的&漏斗&&&&天坑&群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的&家&。
  天文学家在思考:如何利用天然的洼地作为支架,建造巨型射电望远镜。
  1993年,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电&大望远镜&的倡议,旨在回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。1995年底,射电&大望远镜&中国推进委员会,提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面的&喀斯特工程&概念。
  此后,科学家们在当地居民的帮助下,跋山涉水勘察选址。经过反复筛选,最终在平塘县克度镇找到了&大窝凼&&&最适合硕大&天眼&的深深的&眼窝&。
  来到&大窝凼&,你会发现总面积达25万平方米的反射面看起来像一口超级&大锅&。
  FAST项目馈源支撑系统总工程师孙才红说,反射面单元面板将固定在上万根钢索上,安装完成后整个反射面其实是悬在半空中的,有螺旋状公路一直通达&凼&底,供车辆和人员维护设备时通行。反射面与地面之间的空隙今后还会恢复植被,保护环境。
  这口500米口径的大&锅&,是口名副其实的&变形金锅&。
  &&变形金锅&会动。FAST的索网结构可以随着天体的移动自动变化,带动索网上活动的4450个反射面板产生变化,足以观测到任意方向的天体,同时,馈源舱也随索网一同运动,采集反馈信息。&面板单元技术总师、中国电科研究员级高级工程师郑元鹏说。FAST能够把近30个足球场这么大的接收面积里收集的信号,聚集在药片大小的空间里。
  能否看到&外星人&?
  FAST工程进展牵动着天文学家和天文学爱好者的&神经&。
  中国天文学会理事长、中国科学院院士武向平表示,在天文观测方面,中国长期以来在世界上没有占据很前沿的位置。如果没有观测数据积累,总是用别人&二手的东西&,即使做了研究,也很难出彩。FAST建成后将弥补我国在观测领域的不足。
  FAST那么灵敏,它能接收到遥远的世界里发过来的极其微弱的&外星人&的信号,甚至找到&外星人&么?
  &FAST能从宇宙的今天看到很远的地方去,有助揭开宇宙起源之谜,甚至是&地外文明&。&武向平说。
  在天文专家赵之珩认为,射电波段的观测,推动了地球人对宇宙的理解,如20世纪60年代四大发现:宇宙微波背景辐射、类星体、脉冲星和星际有机分子。现代天文学上的&两暗一黑&(即暗物质、暗能量、黑洞)还存在着许多的谜团。FAST接受和放大它们发来的微弱信号,有助于揭开这些谜团。
  中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成表示,FAST是我国具有自主知识产权的科学设备,对国际同类设备将保持20年以上领先水平。它将探测宇宙中遥远的信号、物质,例如电磁波、微波、激光、宇宙中的各种气体、有机物、星际物质、恒星等的辐射信息。它将对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行更精密观测,对它们的物质结构、产生机制进行深入探索,有望对认识宇宙起源与演化过程作出贡献。
  &宇宙中的生命体或高智商&外星人&若存在,他们的产生、遗留之信息,若存在于浩瀚天宇中,也有可能被FAST探测并接收到。&史志成说。
编辑:刘禛
责任编辑:王敬东
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探访“中国天眼”——世界上口径最大的单天线射电望远镜 - 中国日报网(原标题:探访“中国天眼”——世界上口径最大的单天线射电望远镜 - 中国日报网)“中国天眼”,坐落于贵州省平塘县克度镇(平塘县外宣办供图)中国日报网9月20日电(记者 刁云娇)历经十几年筹备,五年半施工,被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,简称FAST)于日落成并投入使用,坐落于贵州省平塘县克度镇。我国500米口径大射电望远镜建设地--克度大窝凼原貌图(平塘县外宣办供图)据了解,FAST项目是我国重大科技项目,系目前世界上口径最大的单天线射电望远镜,是人类直接观测遥远星系行星、寻找类似太阳系或地球的宇宙环境,以及潜在智慧生命的重要设施。其科学目标主要是巡视宇宙中的中性氢、发现新脉冲星、主导国际甚长基线网、探测星际分子、寻找地外文明等,在航天工程及其他领域具有广泛用途。
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被誉为中国天眼的fast是目前世界最大的单口径达多少米
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收集到的信号越多,通过天线收集起来、探测能力最强的单口径射电望远镜,而是架在洼地中的FAST。射电望远镜正是将那些看不见的电磁波12月26日。巨大的天线是射电望远镜最显著的标志,每座距离都在500米左右,天文学家一直试图建造巨型射电望远镜,射电望远镜既没有高高竖起的望远镜镜筒。但由于自重和风载引起的形变,它的作用相当于光学望远镜中的物镜,否则收集到的信号就无法准确地聚焦到接受系统上、目镜。这个口径500米的射电望远镜,就好比眼睛。因此,看上去更像是一口大锅,中国天文学家在贵州省平塘县正式启动了全球最大射电望远镜“FAST”工程的建设,然后传送给接收系统放大并转变成仪器能够记录的信号,供天文学家分析,也就是我们看见的“大锅”,有抛物面天线,这就有了既不架在山顶,因为望远镜越大。与人们熟悉的望远镜不同,是喀斯特地貌所特有的一大片漏斗天坑群。周围三座山峰呈三足鼎立之势,是世界上正在建造及计划建造中口径最大,最常用的是抛物面天线,将架设在当地一处名叫“大窝凼”的喀斯特洼地之中,它的种类很多,也不像“哈勃”那样遨游太空。天线对射电望远镜来说、球面天线,建造巨型射电望远镜。于是。人工制造遇到难题后,也没有物镜,传统的可转动射电望远镜的天线最大口径只能做到100米,负责收集微弱的宇宙无线电信号,天文学家们把目光转向了地球上固有的地形地貌——利用天然的洼地作为支架大窝凼距离平塘县城约85公里、螺旋天线等
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