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走进天眼①千奇百怪的射电“大锅”

来源:光明网2018-09-27 10:42

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    自2016年9月25日落成至今,“中国天眼”FAST已经两岁啦!它年龄虽小本事却大,已成功探测到59颗优质的脉冲星候选体,其中44颗得到认证,经过一系列调试“视力”也显著提升!

    为了给这位两岁的“宝宝”庆祝生日,国家天文台《观天者说》栏目特邀FAST总工程师姜鹏研究员,为您讲述“中国天眼”的故事。

    各位听众朋友们,大家好,我是FAST调试组组长姜鹏。大家可能已经在许多地方看到过FAST望远镜,它看起来就像是镶嵌在群山之中的一口“大锅”。

    我们看到的圆圆的“大锅”,其实就是射电望远镜的反射面。它作为射电望远镜的主体,一般会被做成抛物面的形状。来自遥远天体的无线电波,可以通过这个抛物面反射后,汇聚到抛物面的焦点。在那里,我们会放置一台叫做“接收机”的装置,用来接收“大锅”收集到的射电信号。这个反射面的面积越大,就能汇集更多的能量,也就能探测到更暗弱、更遥远的天体。所以自从1933年,央斯基意外地发现射电天文观测窗口之后,天文学家们就一直致力于设计各种千奇百怪的方案,建造尽可能大的反射面的巨型射电望远镜。

    其中,全可动望远镜是最通用的技术方式,在反射面下方设有支撑和机械系统,可以控制望远镜指向天空的不同位置。比较著名的全可动(射电)望远镜有,英国的76米射电望远镜、澳大利亚的64米射电望远镜,还有美国GBT(Green Bank Telescope ,缩写GBT,绿岸)100米射电望远镜,我国有上海的天马65米射电望远镜。

走进天眼①千奇百怪的射电“大锅”

    英国76m望远镜( 图源wikipedia

走进天眼①千奇百怪的射电“大锅”

    美国100m望远镜( 图源wikipedia

走进天眼①千奇百怪的射电“大锅”

    上海65m望远镜( 图源wikipedia

走进天眼①千奇百怪的射电“大锅”

    澳大利亚64m望远镜(图源wikipedia)

    目前中国科学院新疆天文台正在筹建110米射电望远镜,它建成之后将成为世界上最大的全可动射电望远镜。

    其实,还有另一类射电望远镜,就是固定式的射电望远镜。其中,最著名的要数美国阿雷西博望远镜,其物理口径达到305米。它的反射面 “铺”在山洼之中,但是因为被固定住,完全不能动,所以虽然它的口径很大,但是与全可动射电望远镜相比,观测范围要小很多。

    在已见的射电望远镜中,还有很多不太寻常的特例,其中最特别的一个就是美国俄亥俄州的“大耳朵”射电望远镜,是因为它的形状像人的耳朵,故而得名。大家可以在我们的音频文稿中查阅它的图片。

走进天眼①千奇百怪的射电“大锅”

    “大耳朵”射电望远镜

    好了,今天的节目就先讲到这里。我们一起了解了射电望远镜的基本原理和不同的类型。下一期让我们来聊一聊FAST诞生的故事。

    主讲人简介:姜鹏,FAST总工程师,调试核心组组长,国家天文台研究员,博导。曾获北京市科学技术奖一等奖、中国钢结构协会科学技术奖特等奖和广西技术发明一等奖等,获2018年“北京青年五四奖章”称号。

    本期编辑:小怪兽

[ 责编:蔡琳 ]
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