中国花费8年打造的世界最大望远镜,究竟有多强
科学技术最为强大的莫过于美国了,这是无可厚非的。在1969年阿波罗载人登月计划实施成功,哈勃望远镜早在30多年前就开始投入使用,虽然是时间久远的科学设备,但是它在太空望远镜中的地位依然是无法撼动的,在探测外太空时利用它获取了很多宝贵的资料。美国不仅有最为先进的科学设备,在技术发展的方面他们也有足够多的经验。
而中国耗时8年终将太空望远镜的镜面技术突破下来,打造了全世界最大的碳化硅镜面,这一技术的突破给美国带来了很大的冲击。这个镜面的技术已超越哈勃望远镜,将这个镜面运用到太空望远镜上,它的直径达到了4米,监测能力强,对于地表的监测可以用厘米来观察,可以极其精细的观测地表。而哈勃望远镜的反射镜面直径是2.4米,长度大约为16米。
如若将其用于大口径的太空望远镜上,这台大口径望远镜将使用最为先进的光学技术进行制造。它的工作性能将是哈勃的300倍,可以独立的执行任务,不依赖于天宫空间。它对地面和太空进行精细地观测,还可以定期与天宫空间站进行对接工作和维护。
将大口径的碳化硅反射镜运用到大型太空望远镜和天宫空间站配合工作上,在天宫站起用后就有专家表示会配备一台巡天号光学望远镜舱段,它并不是在地面上建设好进行发射的,直接在太空中组装成长达数十米的大型望远镜。它主要的工作是观测地表和太空的各项数据,成像更清晰,还可以切换任务。
现如今我国国力日渐强大,国家不仅注重民生的问题,科学技术也逐渐强大起来,航天技术日益成熟。虽然中国发射的太空望远镜不管是从镜面的直径还是工作的功能上,都已超越哈勃望远镜,但科学家们并没有停止继续开发研究的步伐,在我国研发的大型太空望远镜的技术基础上继续制作。
如果技术研发顺利将在10年之后启动这台巨型太空望远镜的建设,如若成功将会对天文学界带来福音,让其研究外太空的技术更上一层楼。
世界上最大的望远镜是什么
世界上最大的望远镜是安装在美国夏威夷的凯克天文望远镜,其口径为10米。然而,欧洲南方天文台的研究人员宣布,他们将建造比凯克天文望远镜大很多的望远镜。这台望远镜口径将为42米,预计耗资14亿美元。我们从这台巨型望远镜的名字“欧洲特大望远镜”就可以看出欧洲南方天文台的雄心。 目前,世界上最有名的望远镜当属哈勃太空望远镜,因为它拍摄了许多精美的星空图片。太空望远镜无疑拥有许多优势,其中最主要的是它们摆脱了地球大气对天文观测的干扰,比如,大气会吸收某些特定波长的电磁波,大气湍流会使得图像变得模糊。但是,太空望远镜也有致命的弱点,那就是它们难以建造得很大。望远镜的口径越大,能收集到的光线也就越多。虽然欧洲特大望远镜建造在地面上,会受到大气的干扰,但是42米的口径可让它观测到太空望远镜也无法观测到的遥远星系的细节。 甚至有天文学家预言,欧洲特大望远镜可以让太空中的所有可见光和红外望远镜通通“下岗”,除非你能把同样口径的望远镜送上太空或者月球。目前,欧洲特大望远镜正处于欧洲南方天文台监管下的设计研究阶段之中。它并非计划中的唯一的巨型望远镜,巨麦哲伦望远镜(口径为24.5米)和“三十米望远镜”(口径为30米)也在建造之中。 其实,欧洲南方天文台最初的计划更为宏伟,他们打算建造一台口径为100米的超巨型望远镜。后来,研究人员意识到42米口径或许更切合实际。即便如此,只要可以修正望远镜镜面形状,而且修正大气湍流的主动光学和自适应光学系统能发挥作用,欧洲特大望远镜的分辨率预期将会达到哈勃太空望远镜的18倍。不过,这台望远镜的建造眼下还存在一些不确定因素。它的光学设计还没敲定,天文台建造的地点也没有最后确定,加纳利群岛、摩洛哥、阿根廷、智利都在考虑之中。 根据欧洲南方天文台的计划,这台望远镜将在2018年左右建成。如果欧洲特大望远镜真的能够建成,利用它来观测太空,那么现在通过其他天文望远镜看上去模模糊糊的遥远星系将会变得比较清晰,甚至可以看清其中的各颗恒星。有了欧洲特大望远镜,我们将知晓更多宇宙深处的奥秘,也能获知一些天体起源和早期演化的相关信息
曾耗资7亿元建造的全球最大的射电望远镜,如今怎么样了
外国的天眼阿雷西博射电望远镜已经成了一堆破铜烂铁了,取而代之的是中国天眼。
自2016年启用以来,一直深受世界关注。因为它是目前世界上最大的射电望远镜,也是目前地球上唯一可以发现外来生命的天文望远镜。中国的天眼还成为了网红,不少人来到这里来打卡,同时让贵州当地成了夜旅游景点。
天眼的工作原理
天文望远镜分为光学望远镜与射电望远镜,它们都能够观察宇宙天体发出的电磁波。区别在于光学望远镜观测的是波长为0.4~0.77微米的可见光,著名的哈勃望远镜就是光学望远镜,不过光学望远镜有个缺点,它容易受到天气因素影响,而且可见光电磁波段比较狭窄,光学望远镜看到的东西比较少。
射电望远镜就不一样了,其可以接受不同波段的电磁波进行研究,根本不受星际和星系尘埃云阻挡的影响,可以观察到远比光学望远镜更多的电磁波段。射电望远镜其实是一个无线电信号接收器,其利用巨大的抛物面天线接收来自太空中的电磁波信号,经过一系列处理后,会转化成可视化图像,不过射电望远镜清晰度不如光学望远镜。两者各有优缺点,射电望远镜的工作能力要更强一些。
中国天眼的战绩
从2017年首次发现脉冲星信号到2021年3月,中国天眼(FAST)累计发现了超过300颗脉冲星,在此基础上发表了超过40篇的高水平论文。关于快速射电暴(FRB)的论文,甚至被自然杂志评价为年度十大科学发现之一。目前这个设备运营平稳,获得的成果远远超出预期。
中国天眼的价值
射电望远镜具有重大的应用价值,其不仅会带来物理、天文学等领域的突破,甚至会提升中国的空间探测能力,某种情况下,还可以为天气预报服务。当然,作为基础的科研平台,射电望远镜的功能远不止于此。上世纪60年代的天文学四大发现-3K微波背景辐射、星际有机分子、脉冲星与类星体都是射电望远镜的功劳,其中三项研究因此获得了诺贝尔物理学奖。
一直以来,大型的射电望远镜都是国外建造的,中国没有类似的科研设备,导致许多研究需要去国外做,处处受制于人,严重影响我们国家相关领域的科研进度。所以科学院下定决心建造了属于自己的大口径射电望远镜。射电望远镜口径越大,观察的距离越远,分辨力就越高。中国天眼为500米口径球面射电望远镜,又称为FAST。中国天眼的探测能力是射电望远镜美国阿雷西博的十倍,理论上能够接收到距离高达137亿光年的天体发射的电磁波信号。
中国天眼的任务
1)探寻脉冲星的奥秘,发现尽可能多的脉冲星
脉冲星通常指的是自旋的中子星,这种天体会连续不断地向宇宙中发射周期性的信号。脉冲星自转周期稳定,其可以作为宇宙中天然的高精准时钟,我们利用它可以进行时空定位,进一步绘制宇宙地图,为未来的太空旅行做准备。没有脉冲星这种稳定的信号,未来的人类在宇宙中将会失去方向感。
当然,通过计算脉冲星的信号也可以检测引力波,探测黑洞的奥秘以及验证相对论。脉冲星本身也极具研究价值,这种奇异的天体拓宽了人类对于宇宙的认知深度。
2)探测宇宙中的中性氢,绘制宇宙早期图像
哈勃望远镜拥有迄今最完整最全面的宇宙图谱,中国天眼绘制宇宙图像,对于研究宇宙起源具有重大意义。
另外,FAST还肩负着探索黑洞演化、测定黑洞质量、搜寻外星文明的重任,假如外星文明存在的话,中国天眼由于探测灵敏度极高,一定会第一时间发现它们发射的电磁波信号。