最强的3大射电望远镜,中国天眼,美国VLA,最后一个是?

七七的话匣子 2024-11-27 18:26:40

天眼,大家都知道吧?就是那个超大型的望远镜。到11月份,咱们的天眼发现的脉冲星数量已经突破了1000颗,直接把国际上同类望远镜的同期发现的总和甩在身后!国际上有不少射电望远镜,最强的哪三个呢?

中国天眼,自主研发的国之重器

当初开始建造这座射电望远镜的时候,外界可谓是铁壁铜墙,将核心技术捂得严严实实。

比如美国的绿岸望远镜,他们用的超低噪声接收器和高精度控制技术,全都挂着专利,想要拿到授权,简直是天方夜谭。

没办法,只能靠自己,自力更生,才能丰衣足食。

咱们的科学家从零开始,一点点摸索,终于攻克了关键的主动反射面技术。

4450块铝制面板拼接而成的大反射面,能像百变金刚似的灵活调整,把来自宇宙深处的微弱信号精确捕捉。

这技术放在国际上也是头一遭。

再说咱们研发的超低噪声接收器,敏感得能捕捉到135亿光年外的微弱信号,其他望远镜的两倍。

发现脉冲星、研究黑洞、追踪快速射电暴上能力杠杠的。

换句话说,哪怕是宇宙最深处的低语,天眼也能听得一清二楚。

天眼的口径足足有500米,是目前全球最大的单口径射电望远镜。

跟它比起来,美国的绿岸望远镜那100米的口径简直就是个小可爱。

天眼落脚的地方是贵州的平塘县大窝凼,这个天然的喀斯特洼地,就像是老天爷为射电望远镜量身定做的宝地。

四周群山环抱,不仅挡住了电磁干扰,还像个巨大的信号收集器一样汇聚信号。

地方是好地方,但建设过程是真费劲。

单是把几千块反射面板运到这大山深处,就是个不少的难题。

而且每块面板的拼装还得精确到毫米级,稍有差池就前功尽弃。

说了这么多,你一定好奇,凭啥天眼能跻身全球最强三大?

简单点说,它个头最大、耳朵最灵、眼界最广。

别的望远镜只能瞄准一小片天空,天眼却能横扫三分之一的星空,压根不是一个量级的对手。

因为自己淋过雨,所以总想替别人撑把伞。

2021年开始,天眼打开了大门,欢迎全球科学家一起用。

至今已经有15个国家的研究团队申请使用它的数据资源。

你说有意思吧,那些以前对咱们技术捂得死紧的国家,现在倒是一个个跑来合作了。

像美国团队就用天眼的数据研究快速射电暴,还破解了不少谜题。

这算不算风水轮流转?

信息来源:维基百科.《500米口径球面射电望远镜》

美国VLA,航天霸主的代表

美国在天文学上一直走在世界的最前列,这一点早在冷战时期就已经露出苗头。

当时的美苏两国为了比拼科技实力,明争暗斗不止。

你登月,我发射探测器,连天文学都成了较量的赛场。

在这样的背景下,美国推出了一件重量级神器——“甚大阵列”(VLA)。

这是美国一手打造的一枚太空千里眼,既能为科学家们揭开宇宙的奥秘,也为美国的国防和航天霸权加了一把锁。

上世纪70年代,他们拍了拍口袋,决定拿出近7800万美元(相当于现在的3.7亿美元)打造一个真正能文能武的射电望远镜阵列。

虽然VLA的主业是科学研究,观测数百万光年外的星系,但并不妨碍它兼职监听一些可能威胁国家安全的空间活动。

冷战时期美国利用射电望远镜监听苏联的卫星信号,这早已不是什么秘密。

尽管官方嘴上不说,但很多人都心知肚明,这台望远镜并不只是科学家的工具,它还是军事的眼睛。

VLA建在新墨西哥州那片开阔的沙漠里,干净的电磁环境和空旷的地势让它如虎添翼。

整个系统由27个天线组成,每个天线有25米高,分布在直径36公里的区域内,宛如星罗棋布。

它们可以灵活移动,随时调整站位,组成一个巨大的虚拟望远镜,像一只锐利的鹰眼,精准捕捉宇宙中最微弱的射电信号。

凭借超高的灵敏度和分辨率,VLA不仅能观测银河系中心的黑洞喷流、恒星诞生的奥秘,还能监测近地天体和空间碎片,甚至为深空探测器指路。

比如那些已经飞出太阳系的“旅行者”探测器,至今仍然依赖VLA与地球保持联系。

这些年来VLA参与了不少重大的天文学发现,比如快速射电暴。

这种来自数十亿光年之外的无线电信号至今成谜,有人甚至大胆猜测它们可能与外星文明有关。

不管真假,VLA凭借强大的探测能力,成了研究这一现象的主力军。

2012年美国对它进行了全面升级,将数据处理能力提高了10倍。

信息来源:维基百科.《甚大天线阵》

智利ALMA,多国合作的结晶

在智利的阿塔卡马沙漠,天文学家们干了一件大事——他们把世界上最先进的毫米/亚毫米波射电望远镜阵列ALMA建在了这片寸草不生的荒原上。

这地方没有水汽,没有光污染,高海拔,视野好,简直像是为科学家量身定做的一块宝地。

建造ALMA不是一国一地的独角戏,而是横跨欧洲、北美、东亚,再加上智利本土的国际大合作。

为什么这活儿要大家凑在一起干?

一句话,这事儿太难,谁都单挑不下来。

毫米波和亚毫米波观测本来就极为挑剔,要灵敏度高,还得环境好,设备也必须是顶尖的。

从技术到资金,再到运行管理,任何一个环节掉链子,这项目都跑不起来。

于是大家只能合计合计,拿出自己的拿手绝活,凑吧凑吧形成一个高科技集合体。

日本贡献了最先进的高频天线设计,美国负责数据处理和信号接收系统的核心技术,欧洲不仅投了大把银子,还负责制造了不少关键设备,而智利则提供了政策支持和天然的优越条件。

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可你以为各方只是在开开心心地合作,那就太天真了。

每个国家背后都有自己的小算盘。

辛辛苦苦建造出来,谁不想自己拥有更长的使用时间?

不过话说回来,尽管有摩擦、有博弈,最后的成果却让所有人心服口服。

ALMA的厉害,真不是吹出来的。

它由66台天线组成,每台天线可以自由调整位置,组合起来,分辨率自然没话说。

它能拍下遥远星系中恒星形成的景象,甚至能清晰地看见行星胚胎的模样。

2015年ALMA拍下了一张恒星形成盘的高清图像,那是人类第一次如此直观地看到恒星诞生的过程。

还有一次,ALMA首次探测到黑洞附近气体盘的细节,为揭示黑洞吸积盘的物理特性提供了宝贵的数据。

不过ALMA带给我们的不仅是科学上的突破,更是一种启示。

它用事实证明,科学探索是一件众人拾柴火焰高的事,单打独斗走不远,齐心合力才能干成大事。

信息来源:维基百科.《阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列》

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