当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
你说的是当初世界的“天眼”,那么就是美国的“阿雷西伯”射电望远镜了,因为现在的世界“天眼”是咱们国家的“FAST”望远镜,这也是目前全世界可以使用的最大射电望远镜。
美国的“阿雷西伯”射电望远镜, 它于1963年11月正式建成并投入使用,建成时的直径达305米,是当时世界上圆面口径最大的一款射电望远镜,但是现在的确变成了一个“垃圾场”。
建成并投入使用后的“阿雷西博”射电望远镜,曾经有超过几千名的科学家使用它进行科学工作,比如利用它追踪观察飞向地球的小行星、观测脉冲星,或者是用它寻找能够揭示宇宙结构形成的奥秘。
并且在1974年,“阿雷西博”射电望远镜经历了一次扩建改造工作,扩建后的“阿雷西博”望远镜直径增加到了350米。而为了庆祝这一次成功的改造工作,科学家们当时利用“阿雷西博望”远镜,向距离地球超过2.5万光年以外的一个球状星团,发送了一串由1600多个二进制数字组成的信号,过后科学家们也把这串信号称之为“阿雷西博”信号。
而“阿雷西博信号”所想要表示的信息,内容大约是:DNA所包含的化学元素序号、 DNA分子的双螺旋结构、核苷酸的化学式、人类的外形轮廓、太阳系行星成员的简单信息等等。
而它选择向这球状星团发送这些信息,主要就是因为这个星团当中的恒星分布比较密集,所以这些信息被那个地方的外星智慧生命接收的可能性比较大,当然,前提是那个地方得存在外星智慧生命。
而在1991年,有两名天文学家也正是利用了这个射电望远镜,发现了毫秒脉冲星“PSR125712”的行星系统,这一发现在当时轰动了整个天文学界,而这也是人类首次利用望远镜发现太阳系以外的行星系统。
不过,自此之后,“阿雷西博”射电望远镜由于经费被削减,再加上它运行时会对周边环境造成大影响,所以这个世界上最大的射电望远镜一度遭到关闭。
同样也是由于经费紧张的原因,暂时关闭后的“阿雷西博”望远镜并没有得到有效的管理与维修,所以在常年风吹日晒之下,“阿雷西博”望远镜只能在深山中慢慢锈化,最终才给人一种破败不堪、形同巨大垃圾场的场景。
而在2020年12月1日,这台被“遗弃”将近30年的射电望远镜突然坍塌,就此结束了它运行50多年的历史。
在坍塌时,“阿雷西博”望远镜正上方120米处重达900吨的接收器平台突然掉落,并且重重的砸在了反射球面之上,将反射球面砸出了一个大洞。所以现在的“阿雷西博”望远镜,不是看起来像一个巨大的垃圾场,而根本就已经变成了一个真正的垃圾场。
而在2016年下半年,我国在贵州就建成了一个球面直径达500米的射电望远镜“FAST”,它的建成一举超过了“阿雷西博望”远镜,成为了目前人类制造过的球面直径最大的一款射电望远镜。
我国的“FAST”也被称为天眼,它的反射镜球面边框是由1500米长的环形钢梁组成,外形呈现出一个巨大的球形网状结构,反射面积已经超过25万平方米。
从2016年9月份投入使用开始,“FAST”望远镜到2017年10月就已经发现了6颗脉冲星,在2017年12月份又发现了三颗,正是由于这些发现也证明了它的可行性,所以在2020年开始,“FAST”射电望远镜正式通过国家验收,并且步入了正式开放运行阶段。
“军器战位”
当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
说起“天眼”,现在很多人都可能想到的是位于我国贵州省的射电望远镜FAST,FAST射电望远镜由天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用,这个射电望远镜是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权的射电望远镜,其口径达到500米,是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
但在我国之前,实际上欧美一些国家早就建设了一些射电望远镜,其中全球最早的一个射电望远镜是位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜,其直径达305米,于1963年建成投入使用,这个射电望远镜建成之后,在2016年之前一直是全球范围内球面口径最大的射电望远镜。
阿雷西博射电望远镜的建成为人类探索外太空提供了有力工具,利用阿雷西博射电望远镜,人类在外太空探索方面取得了不少喜人的成果,比如1974年,泰勒和赫尔斯利用阿雷西博射电望远镜发现第一个射电脉冲双星系统PSR191316。泰勒教授利用阿雷西博射电望远镜进行上千次的观测,获得这颗脉冲星20年的轨道周期值,证明观测结果与广义相对论计算结果符合得很好,终于证实了引力波的存在。泰勒和赫尔斯一起荣获1993年诺贝尔物理学奖。
再比如991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。
但除了上面我们所提到这两个事情之外,阿雷西博射电望远镜没有取得太多的成绩。
而在2016年中国射电望远镜发射的正式投入使用之后,阿雷西博射电望远镜也开始逐渐被遗忘,甚至被抛弃。
目前阿雷西博射电望远镜并不太乐观,从各种影像录像来看,阿雷西博射电望远镜已经锈迹斑斑,很多地方都布满了灰尘,有些地方已经出现损坏,看起来已经很久没有人维护了,所以从远的地方看过去,阿雷西博射电望远镜更像是一个垃圾场一样。
那为何曾经的世界第一射电望远镜会落到今天这般田地呢?我觉得主要有几个方面的原因:
第一、其他射电望远镜的出现在阿雷西博射电望远镜之后,全球很多国家也建了其他射电望远镜,比如中国的FAST射电望远镜;比如位于美国新墨西哥州的甚大阵列(VLA);位于俄罗斯北高加索地区的RATAN-600;位于美国西弗吉尼亚州的罗伯特·伯德绿岸望远镜;位于德国波恩的埃菲尔斯伯格射电望远镜;英国曼彻斯特大学的洛弗尔射电望远镜;位于上海的天马望射电望远镜。
这些射电望远镜建成时间比阿雷西博射电望远镜射得更晚,而且分布在全球各地,这样全球各国的科学家就不用老远的跑到波多黎各去,这样就减少了阿雷西博射电望远镜的使用频率。
第二、阿雷西博士的望远镜技术比较落后虽然阿雷西博射电望远镜的口径非常大,达到350米,但是因为它建的时间比较早,所以技术相对比较落后,而且阿雷西博射电望远镜是一个固定望远镜,只能观察一个方向,这是非常有局限性的。
而在阿雷西博射电望远镜之后,新建的很多射电望远镜技术和灵活性都要比阿雷西博射电望远镜更好。
比如中国的FAST的射电望远镜是世界上最灵敏的探测器之一,中国天眼可以“听见”距离地球130亿光年外的射电信号,而据透露,天眼的先进程度至少是阿雷西博的20倍以上。
正因为中国天眼技术比较先进,所以它取得的成就也是非常喜人的,在试运营期间,中国天眼就新发现了6颗脉冲星,其后,在12月又新发现了3颗脉冲星,截至2020年3月23日,已发现并认证的脉冲星就已经达到了114颗。
再比如美国的甚大阵列(VLA),它由27台25米口径的射电望远镜排成Y字型,是世界上最大的综合孔径射电望远镜,人们可以通过铁轨移动单个望远镜,来改变望远镜间的距离,从而构成不同的阵型来满足不同的观测需要。
也正因为阿雷西博射电望远镜技术相对比较落后,观测方向存在有很大的局限性,所以被其他射电望远镜替代也是不可避免的。
第三、阿雷西博射电望远镜维护成本比较高昂作为曾经全球第一大射电望远镜,阿雷西博射电望远镜的维护成本是非常高昂的,阿雷西博自建成后到2011年为止一直由美国康奈尔大学负责管理和运行,此后由中佛罗里达大学、杨企业和波多黎各城市大学根据与美国国家科学基金会的合作协议管理和营运,阿雷西博天文台每年运行费用大约为1200万美元。
这个经费之前主要由美国国家科学基金会(NSF , National Science Foundation)负责支出,但在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,然后开始停止拨款,也正因为经费短缺,没有人维护,所以阿雷西博射电望远镜就开始慢慢被废弃了。
综合以上各项因素之后,阿雷西博射电望远镜技术比较落后,成绩一般般,再加上维护费比较高,所以美国没有必要花大量的资金去维护这样一个射电望远镜,所以干脆就直接放弃了。
当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
在美国波多黎各的群山中,藏着一座曾经的世界第一天文望远镜--“阿雷西博望远镜”。它建设于上世纪的60年代,在当年凭借305米(后来扩建到350米)的超大口径成为科学界的宠儿,前后有数千个科学家使用过它,很多好莱坞电影也出现过它的身影,可以说是风光无限,叱咤整个天文圈。 去年中国建造完成了世界上最大的单口径射电望远镜FAST,并且正式投入使用了。要知道,我们国家的这个天眼在设计之初就是奔着世界第一的目标去的,设计口径达到500米,突破了射电望远镜的百米极限,工作效率比阿雷西博望远镜提高5到10倍,完全是碾压的状态。就在整个中国都在为我们自主建造的天眼欢欣鼓舞的时候,地球另一头的美国人却显得有些尴尬。因为曾经的世界第一望远镜,位于美国波多黎各的阿雷西博望远镜,却因为年久失修,锈迹斑斑,几乎沦为一个大垃圾场。 仔细查看了一下阿雷西博望远镜的近况会发现,它早已没有当初的辉煌模样,整个场地杂草丛生,锈迹斑斑,靠近点看就像进入一片无人区域。 须知,因为设备落后,美国拨付给这座望远镜的经费也一年比一年少,到如今阿雷西博望远镜已经完全无法正常运转与使用了。 不管是负责维护的美国康奈尔大学还是美国国家自然科学基金都不想出资维护。甚至还有人提议对它重新进行环保评估,为的就是评估阿雷西博望远镜运行状态有变,可能会对环境造成影响,然后就要彻底关闭它! 曾经的它收获了无数的赞美与钦慕,现如今却陷入无人问津的状态。 随着中国的世界第一天眼投入使用,全世界的科学家都蜂拥而至期待能有幸参与天文研究, 而当年的世界第一望远镜现在却落得这样悲惨的下场。有网友就表示:“看着美国天眼混这么惨,只能感叹一句“一代新人换旧人”,希望我们国家的天眼能经受住历史的考验!”。
当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
说起“天眼”,大家都很熟悉,位于我国贵州的“天眼”是我们每一个中国人的骄傲。一般来说,天文望远镜有两种,一是光学望远镜,如我们熟知的哈勃望远镜;另一种是射电望远镜,是通过接受太空的无线电波来进行观测的。
我们的“中国天眼”就是一个500米口径球面射电望远镜,是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
在2016年中国的天眼建成之前,世界上最出名的射电望远镜是阿雷西射电望远镜,也就是说我们今天的主角。虽然,现在中国天眼的综合性能是阿雷西博的十倍以上,但是这个曾经作为世界上最大的射电望远镜也曾经辉煌过,而如今却已锈迹斑斑,成为了废旧场,这究竟是怎么回事呢?
阿雷西博天文台阿雷西博射电望远镜是目前世界上第二大单面口径射电望远镜,于1963年投入使用,直径是305米,采用38778块金属板拼接成了反射面。它是固定的望远镜,不能够转动,只能通过改变天线的馈源的位置来扫描天空中的带状区域。
盛极一时在阿雷西博天文台刚建设的时候,全世界有上千名科学家都在使用它的数据,而且它也吸引了各种各样的人。从电影明星到好莱坞的电影制片人再到普通的科幻迷。
它曾经也发现了很多激动人心的成果,比如1974年发现的射电脉冲双星系统,泰勒教授通过成千上万次监测数据证实了引力波的存在,并且以此获得了诺贝尔物理学奖,这是阿雷西博射电望远镜永恒的荣光。
此外,阿雷西博望远镜也曾经是世界上最敏锐的雷达,探测着太阳系的空间和地外的文明,并向宇宙发射地球的信号。
走向衰败2020年8月,有一个关于它的新闻就是由于支撑缆绳出现了断裂,阿雷西博射电望远镜上裂出了一条30米的口子。而且镜面上的很多反射面板也被破坏掉了,整个天文台不得不停止了工作。
尽管阿雷西博望远镜为人类的天文学和物理学发展做出了巨大的贡献,但是随着时间的推移,内部的零部件也开始老化,它也开始走向破败。由于经费有限,年老失修,积累的问题也越来越多。
有的人可能会很好奇,为什么政府或者科研机构不愿意出钱来进行维修呢?实际上,科学技术的发展是非常快的,在望远镜领域也是一样的。维修这种天文望远镜的费用是非常之高的,而且随着科学的发展,原有的望远镜在很大程度上满足不了科学家新的需求了,所以它也只能慢慢走向淘汰。这是望远镜界的“适者生存”,只是它没法主动去适应外部的环境罢了。
与其花费巨资去维修,还不如建造一个全新的望远镜呢。
中国的天眼会走向何处?阿雷西博射电望远镜的命运令人唏嘘,那么另一个天眼也会有这样的下场吗?
中国天眼和阿雷西博天文台构建的初衷是很不一样的,而且目前中国天眼的技术非常强大,非常多的眼睛都关注着它的产出。从目前来看,中国天眼在短短5年左右的时间,已经超过了阿雷西博所做出的贡献,但是未来是否会有技术更高的望远镜来取代它,我们就不得而知了。
你认为50年后的中国天眼会是什么样呢?会有更厉害的望远镜出现吗?
小结:大家对于“天眼”都非常的熟悉,世界上有两个天眼,而且它们目前处于两种完全不同的状态。最早的天眼—阿雷西博射电望远镜,在19世纪60年代就开始了它辉煌的篇章,但是现今不仅锈迹斑斑,还直接被砸出了个大口子,直接无法使用。而另一个天眼,也就是中国的天眼,全球瞩目,目前已经发现了超过240颗脉冲星。
阿雷西博从盛极一时走向了衰败,50多年过去了,或许这就是一个望远镜的宿命吧!你认为在未来的50年里有可能会有更好的望远镜出现来替代中国的“天眼”吗?
关注麦克斯韦妖妖灵,带你了解最新最有趣的科学动态。
当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
自从中国贵州的天眼建成之后,美国那个就没啥用了,就像有了像素1个亿的高清相机之后,谁还能忍受像素只有500万的镜头?
当中国的基础设施越来越好,基础科学逐步赶上之后,中美之间科技对比的天平就会逐步向中国倾斜,美国天眼的衰落只是一个征兆而已!
当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?
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,它们是超新星爆炸的残余物。
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。
内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。