当初的美国“天眼”射电望远镜,为何如今像个“废弃垃圾场”?

科学大妙想 2020-09-22 13:10:53

在2016年之前,被称为世界之天眼的当之无愧属位于波多黎各的阿雷西博望远镜,它的口径305米,也建造在喀斯特地貌上,这样可以大大地减少工程量及经费。有人说了:人类为何要建造那么大的望远镜?拿它能来做些什么成绩?眼睛是心灵的窗户,对于人的肉眼来说,站得高可以看得远,但有限度,如果还想看得更远,就需要望远镜,而如果想看到太空里的景象,就需要天文望远镜。天文望远镜种类就多了去了,射电望远镜是其中一种,除此之外还有可见光的、X射线、红外线、紫外线望远镜等等,总而言之,需要什么波段的就搞什么波段的望远镜。

对于望远镜来说,想要看得清楚看到更小的物体,那得靠望远镜的分辨率,想要看到更微弱的光,接收到更微弱的信息,那得靠望远镜的灵敏度,总之分辨率、灵敏度越高越好,这意味着可以看到更遥远的世界,了解属于他们的故事。

 阿雷西博望远镜

阿雷西博望远镜始建于1963年,设计理念由美国康奈尔大学负责,后来几十年里,该望远镜经过几次改建,观测能力得到很大提高。阿雷西博望远镜主要观测宇宙中的脉冲星、类星体以及遥远的射电源,由于其灵敏度很高,所以哪怕是射电源很微弱,也可以观测到。有同学可能对于很微弱没有多少概念,那究竟是多么的微弱呢?其实吧,天文学上就是这样,微弱到不可思议,强大又可以不可思议。举个例子,全世界所有的射电望远镜在60年内接收到的所有射电源的总能量,仅仅相当于几个雨滴撞击地面时释放的能量,可想而知,对于单个望远镜单次观测来说,接收到的能量何其微弱,对于阿雷西博望远镜这种灵敏度更高的望远镜来说,接收到更微弱的射电信号,可想而知会有多么的微弱。

阿雷西博望远镜之学术贡献

在阿雷西博望远镜建成不到十年,1974年,赫尔斯与泰勒两位科学家借助阿雷西博望远镜观测到遥远的射电脉冲双星系统PSR191316,这是一个双中子星系统,两颗中子星相互绕转,轨道周期7.75小时,泰勒利用阿雷西博望远镜进行上千次观测,掌握它们的周期数据并用来验证广义相对论中对于强引力系统的预言,结果观测数据与理论预言吻合,这是广义相对论的胜利,也是这两位科学家的胜利,1993年,两位科学家荣获诺贝尔物理学奖。

1991年,弗雷尔与沃斯赞两位科学家借助阿雷西博望远镜首次观测到太阳系外行星系统PSR125712,对当时的天文学界也造成了很大轰动。

阿雷西博望远镜是一个多功能的射电望远镜,在它的工作生涯中,射电天文观测是重中之重,占工作时间的80%,地球大气研究占15%,雷达天文学占5%。科学家为其装备了波长12.6cm的发射机以及灵敏的接收机,这样的阿雷西博望远镜就摇身一变成为了超级灵敏的雷达,就可以从事雷达方面的研究,可以探测太阳系内的行星及卫星、小行星、彗星,由于阿雷西博望远镜用于雷达天文学方面的研究所获成果甚多,在此就不多赘述了。

阿雷西博望远镜为何会落到像个“废弃垃圾场”一样的地步?

原因很简单,总是那句话“经费不足”。波多黎各是一个四面环海的小岛,大风大雨天气较多,经常遭受暴风暴雨的洗礼,阿雷西博望远镜已建立半个世纪了,各部件老化严重,加上在射电天文学方面的研究,美国已有替代品,于是阿雷西博望远镜逐渐淡出舞台。虽然阿雷西博望远镜年久失修,但是在2020年8月10日被损坏之前仍是可以工作的,2020年8月10日,阿雷西博望远镜钢缆掉落砸中反射面,反射面破了一个大洞,裂痕超30米并伴有多处损坏,因此,阿雷西博望远镜不得不停止工作等待经费,我看一时半会是修不好了。

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