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世界最大的天文望远镜观光指南
发表日期:2019-05-30 01:17| 来源 :本站原创 | 点击数:
本文摘要:导语:我们探索太空的眼睛都的哪些炫酷的设备?跟着文章一路来大饱眼福。 出品:科普中国 制造:银河路16号团队 监制:中国科学院计较机收集消息核心 一口幕天席地的锅,涮着星群的波 传闻,上礼拜,各大媒体簇拥到了贵州的一个山坳里,人人都在传: 直径500

  导语:我们探索太空的“眼睛”都的哪些炫酷的设备?跟着文章一路来大饱眼福。

  出品:科普中国

  制造:银河路16号团队

  监制:中国科学院计较机收集消息核心

  一口幕天席地的锅,涮着星群的波

  传闻,上礼拜,各大媒体簇拥到了贵州的一个山坳里,人人都在传:

  “直径500米!”

  “面积足有30个足球场!”

  美食节目?当然不是。这口架在平塘县天然喀斯特坑谷里,大得漫山遍野的金属锅,涮的并非酸笋饵块,而是电磁波。它就是近期最耀眼的天文工程明星,国度严重科技根本设备——500米口径球面射电千里镜。虽然英文简称“FAST(快)”,整个项目可是慢工出细活:

  1. 1994年选址,2011年开工——搞定锅台:

  2. 客岁底圈梁合龙,本年二月索网编拢——支起锅架:

  3. 本年八月初到此刻,反射面单位一块块吊装成功——正拼锅壳:

  等来岁九月完工,相信,比起那些给山加个盖儿给岛套个圈儿的情况雕塑,FAST也不遑多让,可谓又酷又密意的大地艺术(land art)吧?

  莫非,还有比FAST更大的?——天文千里镜快速分类法

  世界最大的球面射电千里镜,FAST当之无愧。然而,去掉前缀,它是不是世界最大的千里镜呢?

  若是你上彀搜刮一下,可能会发觉,这个百科说:最大的在西班牙,直径10米。阿谁媒体说,最大的在智利,正在建,直径39米。还有的说,最大的在俄罗斯,直径576米。更多的说,后进了吧,最大的在南非和澳大利亚,也在建,听说信号收集面积1平方公里,分布范畴跨越3000公里!

  有准儿没有?

  其实,这些说法都没有错,但并不严酷,这就得浅近讲讲天文千里镜的分类。

  分类法良多,最系统的,是按照千里镜探测的电磁波类型来区分:探测无线电的,叫射电千里镜;探测可见光的,叫光学千里镜;类推之,还有红外线、X射线、伽玛射线千里镜等。

  每一类能够按照分歧的尺度再细分下去。

  例如射电千里镜能够按照形态分为,球面射电千里镜、抛面射电千里镜、带形射电千里镜,还有一种,是把很多多少单个射电镜连起来,构成一个千里镜阵,再把单个采集的数据分析起来,这个阵,就相当于一个虚拟的超大千里镜了。

  再例如,光学千里镜能够按照道理分为,折射千里镜、反射千里镜、折反射连系千里镜,也有多个千里镜构成的阵。

  而只要统一类,才能比大小。

  不外,科学之美,既形而上,也形而下,又岂止于大?

  就像音乐快乐喜爱者衍生了声响发烧友,天文快乐喜爱者也会衍生出天文工程控和天文台旅行团。一句话:我们爱星星,但我们更爱千里镜!满世界名山大川、“宫堡基厅”,满是抢手旅行团在合影,再踏上说走就走的穷游路时,我们何不独辟门路,去看看奇形怪状的千里镜?

  好了,快速分类法在手,此刻我们能够拿起世界地图,订好机票,挑想看的看了。

  射电千里镜之美,美得波涛壮阔,地陷天旋。先看它们。

  抛面射电千里镜

  大大都射电镜,都是抛面的。若是看过抚慰剂(Placebo)乐队名曲《The Bitter End》的MV,也许还记得,主唱Molko帅气得刷着吉他,镜头一拉,人小如蚁,竟是站在英国柴郡的洛弗尔(Lovell)千里镜上,抛面碟盘直径76米,转得白云千载空悠悠:

  若是在抛面射电镜里排尺寸,这个叱咤风行文化的天文工程明星只排第三,德国波恩直径100米的埃菲尔斯伯格(Effelsberg)千里镜排第二,而第一名,也是这颗星球陆上最大的可挪动物体,在美国西弗吉尼亚,直径110米,高过自在女神像,叫“绿岸”(Green Bank)——没错,《三体》的“红岸”即典出于此:

  感遭到它的美了吗?绿岸极尽描摹地表现了射电镜的纯白,高冷,奇崛,将来派。

  顺嘴一提,绿岸直径90米的前身,三十年前由于角撑板毛病,用着用着,竟然塌了,可你瞧,塌都塌得这么帅:

  而最能满足民族虚荣心的,叫“天马”,直径65米,亚洲最大,自一二年起耸立上海松江,在黄昏苍穹下慢慢巡天时,目击者遍及暗示曾经看哭:

  若是过几年,等新疆奇台直径110米的建好,这座次还得重排。

  到时候,中国摇滚乐队有福了,农业重金属和胡同小清爽们,终究不必死守着冷却塔或绿皮火车自拍个没完了。

  球面射电千里镜

  抛面和球面的区别在于:电磁波平行入射进来,前者能把它们聚焦在一个点上,后者却只能聚焦在一条线上。只要聚焦处,才能用馈源采集数据。

  这就要说到FAST的最新进展了:大锅四周,六座百米多高的支持塔,用钢索吊起了馈源舱——就是阿谁红顶小白盘:

  可能有些看不逼真,太可惜了。由于通过它,能够引出FAST最大的立异点,叫“自动反射面”。而这,还得从另一口大锅讲起。

  若是看过表露春秋的《007之黄金眼》或《超时空接触》,也许对那一口嵌在朗朗青山中的大锅还有印象。那恰是FAST的前辈,波多黎各的阿雷西博(Arecibo)千里镜,直径305米:

  现在,这个独大五十年,叱咤风行文化的天文工程明星,行将在球面射电镜里屈居老二了,它不只输在尺寸,也在手艺:采集数据太费劲。

  记得007和006悬空奋斗的那根大白棍吗?是阿雷西博新近的馈源,间接沿着焦线,不太好用,被换掉了:

  记得吊在科学女和宗教男死后的阿谁大穹顶吗?是阿雷西博后来的馈源舱,间接把焦线聚成核心,好使,可有好几百吨重:

  接下来,就要说到“自动反射面”了:FAST的反射面能局部变构成抛面。

  如许,采集数据可轻松多了,大白棍和大穹顶都不需要,红顶小白盘就够,才30吨重。

  山河代有“大锅”出,风流轮到FAST领。

  此次,本土科幻导演有福了,再向海外输出文化产物时,不愁没有狂拽炫酷的实景。

  带形射电千里镜

  若是不限于球面,确实还有比FAST更大的射电镜。

  它来自擅长气吞江山的前苏联:近九百块反射单位围成一个圈,加上复杂的馈源,形成了世界最大的单个儿射电千里镜。这就是前面说直径576米,在俄罗斯北高加索的RATAN-600:

  射电千里镜阵

  若是你看过《终结者2018(Terminator Salvation)》,也许会对下面这个剿杀人类的天网基地眼熟。

  最炫出场,仍是《超时空接触》,科学女收到外星人信号,纵身飚车时,布景上二十七架直径25米的抛面镜构成一个Y型阵,摇头晃脑,不时踩着21公里长的轨道雍容变阵,几乎像十层楼高的机械百合花在集体散步:

  这就是叱咤风行文化的最大牌天文工程明星,美国新墨西哥的甚大阵(Very Large Array):

  这种阵,小到两亩三分地,大到纵横大洲,逾越大洋,浩浩汤汤,都雅极了,前面说的几位抛面、球面大佬,还有南非和澳大利亚阿谁在建的平方公里阵(Square Kilometer Array),都是将来寰球千里镜网的一部门。

  但这终究是阵,和单个儿的比尺寸,没成心义,在分辩率和活络度上,各有劣势。

  光学反射千里镜

  射电镜更像天线,像耳朵,光学镜则更像镜子,像眼睛。

  前面说直径10米的,是西班牙加那利群岛上的大加那利千里镜(Gran Telescopio Canarias)(见下图),而直径39米的,是智利阿塔卡马戈壁上的欧洲极大千里镜(European Extremely Large Telescope),都是反射镜,也别离是现有和在建的最大的光学千里镜。

  它们的镜面是由很多六边形的小镜拼起来的。

  有整块的吗?有!

  若是你看过国度地舆频道的《极限维修大挑战》,可能还记得那块直径8.2米,厚才18厘米的大镜面,被不寒而栗地拆掉,运下山清洗,掌管人说,必然要蒙好帆布再运啊,简直,否则阳光被这么大的凹面一聚焦,激光炮似的,天堂都要被烧化吧。

  这就是也在阿塔卡马的甚大镜(Very Large Telescope),一共四个反射镜,次要单个儿使,偶尔也构成阵:

  留意别搞混:甚大“阵”在美国,是射电镜;甚大“镜”在智利,是光学镜。

  光学折射千里镜

  那折射光学镜呢?这可说来话长。折射镜资历太老,是所无望远镜的祖宗,此刻提得少了,可昔时照样叱咤过:

  1673年,伟大的赫维留造了一架20厘米细,46米长的折射镜,跑道似的吊在27米高的桅杆上,吹口吻儿就打晃儿。

  1686年,伟大的惠更斯兄弟造了一架22厘米细、64米长的折射镜,没有镜筒,物镜高悬树梢,目镜攥在手里,两头连着一根绷直的长绳,以助校正,看上去更像儿童锡罐德律风,用于跟瞠目结舌的云彩聊天。

  够惊世骇俗吧?没有这些精神病似的狂想,哪儿来的现代科学啊。虽不克不及观,心神驰之。

  天文千里镜旅行地图

  其它奇形怪状的千里镜还有的是:美国新泽西的军号天线(Horn Antenna)像个大耳朵,发觉了宇宙微波布景辐射,也算射电镜:

  还有飞在平流层的索菲亚天文台(SOFIA)带了红外线镜(见左上图),趴在月亮上的嫦娥三号端着近紫外/光学反射镜(见右上图),飘在外太空的哈勃(Hubble)是光学反射镜(见左下图),埋在南极冰下分布一立方公里的冰立方(IceCube)是中微子千里镜(见右下图)……都太远了,高山仰止吧。

  游不在远,有心则灵。哪怕就在北京,在雾灵山脚啃着罐焖肘子,抹抹油嘴,望望山巅静若白鸽的郭守敬千里镜(LAMOST),也会刹那间尽褪尘凡,一洗凡心吧?

  最初送上的,是最诱人的:在一座小山顶,3吨水银被倾入一只巨盘,款款扭转,一个完满的液态抛面翩然呈现,一个直径6米的金属池塘,终究映出了天顶的群星。

  这是加拿大不列颠哥伦比亚的液态千里镜:

  最初,总结本文所及大部门千里镜的地舆位置:

  天文千里镜参观,宜远观,不成亵玩,切忌干扰!

  看光学镜,关掉电筒!

  看射电镜,关掉手机!

  “科普中国”是中国科协带同社会各方操纵消息化手段开展科学传布的科学权势巨子品牌。

  本文由科普中国挪动端出品,转载请说明出处。

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