窥一斑而知全豹的射电天文学(FAST作为个体固然最大,然而却是八十多年来国际射电天文学发展过程中众多射电天文望远镜里的一个。下面5张生动形象的图例展示具体地放大了FAST的若干重要技术细节,特色鲜明且通俗易懂地介绍解释了FAST的基本工作原理,希望读者们能对射电天文望远镜总体有一个大致清晰的概念 - 译者注) 图例1. 世界上最大的(单天线)射电望远镜,中国最新的500米口径球面射电望远镜(FAST),将收集寰宇中的射电信号,用于编目脉冲星,并探测引力波、暗物质和快速射电暴,以及倾听来自地外文明传送的电波信号。(图片来源:C. Bickel/Science) 然而,这一精巧杰作的设计建筑师却对于他的望远镜究竟可能捕获到什么表示厌倦乏味。“抱歉地说,我对科学其实不太感兴趣”,南仁东如是说。而他正是这500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,以下简称FAST)的首席科学家和首席工程师。同事们坚持认为南仁东是在开玩笑,但毫无疑问,的确是工程建设(而非科学研究)耗费了他一生中二十年的精力,也正是该工程建设令其他天文学家惊叹佩服。佛吉尼亚州夏洛茨维尔的美国国家射电天文台(U.S. National Radio Astronomy Observatory,以下简称NRAO)前台长鲁国镛(Fred Lo)评论称:“作为一项土木工程之建设成就,FAST显然是令人惊奇不已的”。 FAST的(单个)天线面板口径冠绝全球——位居第二的是地处波多黎各(Puerto Rico)的阿雷西博(Arecibo)射电望远镜,其天线面板直径305米,信号采集面积不到FAST的一半。不止于此,FAST的设计也独辟蹊径,为射电天文开创了新的天地:它要将巨大球形面板的一部分(该整体球形天线镜面由众多面形微曲的三角形面板拼接组成- 译者注)拖拽成一个逐渐运动的抛物面,用以应对地球自身的旋转(宇宙间的射电源犹如日月一样在不同的高度上东起西落,其位置因地球自转而不断变化- 译者注),瞄准并跟踪宇宙中的物体;这样的好处是给一个原本固定不动的天线面板增添了其部分能倾斜旋转的天线功能。在悉尼的澳大利亚联邦科学和工业研究组织(Australia's Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,以下简称CSIRO)的一位射电天文学家迪克·曼切斯特(Dick Manchester)说,这项技术创新“绝对是独一无二的,之前谁也没有这样干过”。
口径越大就是越好 图例2. 比起世界第二大的射电望远镜-即在波多黎各的阿雷西博天文台的,FAST的接收面积是其两倍还多。因而,FAST可以研究更微弱和更遥远的天体。(图片来源:C. Bickel/Science) 南仁东现在不急着为科学操心还有另一个原因。尽管2016年9月25日各级政要官员已云集于贵州高规格庆贺FAST竣工,望远镜依然没能按计划工作。南仁东正在集中精力解决近期才暴露的一个技术故障,天线镜面变形功能受挫,atv,使得早期科学应用受到限制。他说,要让FAST真正兑现其科学目标承诺,“我们还有许多事情要做”。 (责任编辑:本港台直播) |