大國重器,觀天巨眼,FAST射電望遠鏡

生命從何而來?宇宙如何誕生?地球之外有沒有外星文明的存在?這些問題一直是人類探索宇宙想得到的終極答案。從原始人類開始,當人類學會了思考,抬起頭仰望天空的那一刻起,人類對璀璨銀河的嚮往便銘刻在基因之中。從早期的伽利略天文望遠鏡,到人類發射到太空中的衛星探測器,乃至巨大的地球之眼哈勃太空望遠鏡。通過這些人類用於觀察宇宙的宏偉工程,彰顯出人類對於太空的無限嚮往。一直以來人類都有著探索宇宙尋找外星文明的夢想,很多的科幻作品也反映了人們對於這種夢想的追求。現代科幻電影中描述著人類對星際文明的追求,甚至在小說《三體》中也因為一座紅岸基地,開啟了人類與高等文明之間的對話。就在人們的熱議中,我們的科學家早已開啟了這方面的相關研究。

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熟悉《三體》的朋友應該都知道紅岸基地這個富有神秘色彩的外星聯絡站,其實它的原型就是美國的Green Bank射電天文臺。現實中有原型機還不算,人類還有過類似小說中的計劃。利用大型射電天文望遠鏡去接收來自外太空的奇異信號,從而分析這些宇宙中的神秘信息,看看是不是存在著外星文明。近些年,我們中國憑藉著自己手中的一把天文利器,也逐漸要加入到這個行列之中。這個所謂的利器就是被人們稱為中國天眼的FAST射電望遠鏡。

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既是掛著“中國製造”品牌的超級工程,必定是在世界上有著不同凡響的效果。FAST是目前世界上最大的射電天文望遠鏡,這座龐然大物就坐落在我國得天獨厚的貴州省境內。這個耗資將近7億人民幣打造出來的超級射電望遠鏡有著500米的口徑,它的建築面積達到了30個足球場的大小,由4450塊巨大的鋁合金面板組裝而成。其中位於中心區域的主工作面面積達到了25萬㎡,這個周長1600米的大鍋需要你圍著它行走40分鐘才能漫步完全程。

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FAST利用了貴州天然的喀斯特地貌作為基礎,可以適時地調節整鏡面進行天體觀測。並且它還採用了特殊的鎖釦結構,可以通過智能化的操控對所觀察的天體實現高精度的定位。這座世界上單口徑最大的射電望遠鏡與德國波恩100米望遠鏡相比靈敏度提高了10倍,比美國阿雷西博305米的射電望遠鏡綜合性能提高了10倍。FAST有可能是全球未來二十年內最先進的射電望遠鏡,並且它的觀測數據及科研成果將成為人類太空探索史上的重要參考資料。

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這麼宏偉的一項超級工程僅僅是為了尋找外星人?肯定不是的,尋找外星文明只是它工作範圍內的一小部分而已,FAST的優勢體現在尋找宇宙中有關射電波的信息。信息時代使人類有了更便捷的通訊手段,而傳輸這些信息的載體就是我們空氣中看不到的射電波,在宇宙中也同樣存在這些無形的射電波。某些特殊的星體會向宇宙中以固定的頻率發射著自己的射電波,比如旋轉的中子星和某些特殊的星雲,它們發射出的微小信號可以被FAST完全捕捉到。這就好比你在月球上打電話,FAST可以輕鬆的捕捉到你所說的每一個字。

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但是各位網友不用灰心,FAST確實接收到過宇宙中無法讓人理解的信息,但因為無法合理的解釋所以科學家們還在研究之中。相比尋找外星人,FAST更加關注於宇宙中的其他秘密,比如說神秘的脈衝星。由於FAST口徑更大,並且鏡頭還可以移動,所以它可以捕捉到更加清晰的中子星發出的脈衝信號,幫助人類尋找到更多的脈衝星。這些脈衝星的發現不僅僅是讓人們知道在宇宙中多了一顆星星,我們可以根據脈衝星的特殊位置來分辨太空中的導航點。也許在未來的星際航行中,人類可以根據這些脈衝星的位置進行星際導航。

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FAST看似複雜的工程結構,其實工作原理卻很簡單。這口500米直徑的大鍋就類似我們以前所用的衛星天線,只不過它所接收的信號頻段更多,距離更遠。FAST接收的射電波其實與我們平常通過收音機接收到的無線電和手機信號是類似的。只是我們日常生活中所使用的設備,都是接收這些特定頻率的接收體,FAST比它們要更強悍的多。我們常規接觸到的太空影像是一種更為直觀的光學成像觀測,類似哈勃望遠鏡,它所傳回的信息是我們可以直接看到的或者聽到的。但宇宙中還有存在著很多看不到的電磁波,比如無線電波、微波、紫外線、X射線和伽馬射線。射電望遠鏡接收到這些電磁波後經過轉換,這些電磁波可以成為我們所需要的信息。

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FAST工程是一項惠及全人類的超級工程,現今全球有多個頂尖科研團隊在參與有關的天文研究課題。如果你有合理的天文觀測方案,甚至可以以個人的名義申報給FAST項目管理人員,如果他們審核後通過了,你可以免費的使用FAST。我國是世界上最早誕生天文學的國家之一,遠在5000年之前我們就有了陰陽曆、二十四節氣。FAST項目將是我國天文學復興的一個里程碑,隨著科技的發展,FAST這個由中國製造的觀天巨眼將會使人類探索更多的宇宙奧秘。


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