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10月14日,中國(guó)外文局青年社會(huì)實(shí)踐團(tuán)考察貴州省平塘縣正在建設(shè)的世界最大的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope, 簡(jiǎn)稱(chēng)FAST)。圖為正在建設(shè)的世界最大的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope, 簡(jiǎn)稱(chēng)FAST)施工現(xiàn)場(chǎng)。(玄萱攝)
中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門(mén)戶(hù)網(wǎng)訊 500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)是國(guó)家九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一,采用我國(guó)獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì),利用貴州南部喀斯特洼地獨(dú)特的地形,建設(shè)一個(gè)面積約30個(gè)足球場(chǎng)大的高靈敏度巨型射電望遠(yuǎn)鏡。FAST具有中國(guó)獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是世界上在建及計(jì)劃建造的口徑最大的單天線(xiàn)射電望遠(yuǎn)鏡。項(xiàng)目預(yù)計(jì)2016年竣工。
與直接成像的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡不同,射電天文望遠(yuǎn)鏡的原理是用外形像碟狀的天線(xiàn),接收無(wú)線(xiàn)電波來(lái)確定航天器的位置和軌道。因此這個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡的口徑越大,它的探測(cè)范圍越遠(yuǎn),也就是“視力”越好,能接收遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的微弱電磁波信號(hào)。目前,世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)在波多黎各的阿雷希波天文臺(tái)建造的,直徑為300米。
射電望遠(yuǎn)鏡的外形差別很大,有固定在地面的單一口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡,有能夠全方位轉(zhuǎn)動(dòng)的類(lèi)似衛(wèi)星接收天線(xiàn)的射電望遠(yuǎn)鏡,有射電望遠(yuǎn)鏡陣列,還有金屬桿制成的射電望遠(yuǎn)鏡。正在建設(shè)的FAST就屬于前者,它能改變碟型衛(wèi)星天線(xiàn)常規(guī)的外形,能夠掃描到天空的大部分。
FAST項(xiàng)目涉及了中國(guó)眾多高科技領(lǐng)域,如天線(xiàn)制造、高精度定位與測(cè)量、高品質(zhì)無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理、超寬帶信息傳輸、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理等。該項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)將可以在以下課題方面為我們提供幫助:
1. 尋找地外文明
利用FAST視野廣、靈敏度高的特性,收集極其遙遠(yuǎn)的物體所發(fā)出的電磁波,并有效去除宇宙空間輻射的干擾。它可以為尋找地外文明提供巨大的機(jī)遇,成為搜尋地外文明最有效的利器。
2. 研究暗物質(zhì)、暗能量
FAST的重要功能之一,就是要用自己的特性去探尋暗物質(zhì)和暗能量這兩個(gè)宇宙中最神秘物質(zhì)和能量的蹤跡。通過(guò)觀(guān)測(cè)中性氫21厘米譜線(xiàn),可以繪制出宇宙結(jié)構(gòu),從而經(jīng)過(guò)一定測(cè)算,來(lái)推算、研究暗物質(zhì)、暗能量的存在,從而證實(shí)或否定暗物質(zhì)和暗能量這兩種假想概念。
3. 星際航行導(dǎo)航
如果將來(lái)有一天人類(lèi)能制造出光速航天器,走出外太空實(shí)現(xiàn)星際航行時(shí),現(xiàn)有的僅僅在地球范圍內(nèi)有效的GPS就將失效,在茫茫宇宙中準(zhǔn)確定位就需要在宇宙中找到3顆位置相對(duì)恒定的天體。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,高性能射線(xiàn)探測(cè)器是需要盡快研發(fā)推出的。該探測(cè)器用于探測(cè)和接收來(lái)自射電脈沖星的信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)星際航行導(dǎo)航。
4. 追溯宇宙起源
當(dāng)今天文界比較一致的觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,我們所觀(guān)察到的宇宙形成于一次爆炸。宇宙從一個(gè)無(wú)限小的奇點(diǎn)開(kāi)始,迅速爆炸膨脹,并且至今仍在以驚人的速度膨脹。根據(jù)“引力波理論”,隱藏在時(shí)空深處的背景波的波長(zhǎng),將由年輕的宇宙結(jié)構(gòu)所決定。因此通過(guò)對(duì)“引力波”進(jìn)行觀(guān)測(cè),對(duì)更好地理解宇宙誕生和時(shí)空本質(zhì)十分關(guān)鍵,也是復(fù)原宇宙之初惟一的途徑。而觀(guān)測(cè)“引力波”當(dāng)前惟一的方法,就是使用高靈敏度的射電望遠(yuǎn)鏡,來(lái)捕捉到引力波的存在。(作者:國(guó)圖集團(tuán)公司 謝曉宬)