獨門絕技四:深空獵手
首先,FAST能夠沖出銀河系,尋找新星,特別是快速旋轉、密度極高的脈沖星,FAST期望第一年就找到50-80顆銀河系外的脈沖星。FAST還可能觀察到早期宇宙的蛛絲馬跡——中性氫云團的運動,掌握星系之間互動的細節,揭秘宇宙的起源和演化。類似的道理,FAST還能監聽到一些太空有機分子發出的獨特電磁波,搜索可能的星際通訊信號和外星生命。尋找外星生命是所有望遠鏡的使命之一,也是科幻愛好者們關注的熱點,探索宇宙志在深空,巨大而靈巧的FAST,已經蓄勢待發,奇跡與驚喜,就在眼前。
觀天巨眼——天文望遠鏡的前世今生
天文望遠鏡就好像是一個個觀天巨眼,幫助我們觀測宇宙星空,探索世界奧秘。
四百年前首架望遠鏡問世
四百年前,歷史上第一架天文望遠鏡在歐洲問世,這是天文學史上劃時代的創舉。這架望遠鏡的口徑為4.2厘米,長約1.2米,聚光能力能達到肉眼的一百倍左右。利用這架光學望遠鏡,伽利略觀測了月球環形山、太陽黑子、木星的衛星等,獲得一系列重大發現,打開了人類認識和探索宇宙的窗口。
在過去四百多年中,望遠鏡的制造技術有了突飛猛進的發展,光學鏡片的口徑最大已經達到了10米,比世界上第一臺望遠鏡大了數萬倍,集光能力隨著口徑的增大而增強,能夠探測到更遠更暗的天體。1990年,美國把哈勃望遠鏡發射到了太空,幫助人們首次窺探到宇宙深處的星系面貌,引領了天體物理研究的前沿。
無線電技術發展射電望遠鏡脫穎而出
第二次世界大戰以后,伴隨著無線電技術的進步,射電望遠鏡脫穎而出。1963年美國在波多黎各建造了直徑達305米的射電望遠鏡,順著山坡固定在地表,是目前世界上最大的單孔徑射電望遠鏡。1962年世界上首個綜合孔徑射電望遠鏡陣列建成,多個小望遠鏡組合起來獲得相當于大口徑單天線的集光能力,是望遠鏡發展史上的一個重大事件,發明人因該項技術獲得了1974年諾貝爾獎。
我國射電天文起步相對較晚,經過近半個世紀的發展,已經在繞月探測衛星的精確測定軌中發揮了重要作用。現在,國內大型望遠鏡的建造也日新月異。2012年上海建成65米口徑射電望遠鏡,綜合性能位居世界前列。2011年,世界最大口徑的500米球面射電望遠鏡在貴州開工,預計在今年9月全部建成并投入使用,將成為最靈敏的觀天巨眼。
盤點世界著名望遠鏡
美國阿雷西博望遠鏡(ARECIBO)
美國阿雷西博射電望遠鏡位于波多黎各島上的一座天然火山口當中,是目前世界上已建成的、最大單口徑球面射電望遠鏡。其反射面口徑為350米。波多黎各島位于赤道附近,這個位置對于跟蹤和觀測行星、脈沖星和其他天體十分理想。
阿塔卡瑪大型毫米波天線陣(ALMA)
阿塔卡瑪大型毫米波天線陣位于智利北部的查南托高原,由64面口徑為12米的射電天線組成,是多個國家的研究機構合作建造的大型射電望遠鏡陣列。這里海拔五千多米,是地球上氣候最干燥的地區之一,非常適合毫米波天文觀測。
澳大利亞平方公里陣列射電望遠鏡
澳大利亞平方公里陣列射電望遠鏡(ASKAP)位于澳大利亞的默奇森地區,由36架碟形天線組成,每架天線的直徑為12米,該望遠鏡陣列造價6500萬英鎊。這一區域沒有其他無線電信號干擾,可以清楚地接收到來自宇宙的信號。
中國上海佘山65米口徑射電望遠鏡
中國上海佘山65米口徑射電望遠鏡,是目前亞洲最大的可轉射電望遠鏡,其主反射面面積達到了3780平方米,綜合性能為亞洲第一、世界第四。它可以觀測到100多億光年以外的天體,在我國的嫦娥探月工程、火星探測等一系列重要的深空探測任務中都有它的身影。
哈勃望遠鏡
雖然射電望遠鏡的發展越來越快,但是光學望遠鏡的作用依然不可替代。最早的空間望遠鏡是哈勃望遠鏡,1990年由美國航天飛機送上太空,以2.8萬公里的時速沿軌道運行。哈勃望遠鏡長13.3米,直徑4.3米,清晰度是地基望遠鏡的10倍以上。作為天文史上最重要的儀器之一,哈勃望遠鏡已經在探測黑洞、暗物質和恒星演變等方面發揮重大作用。
郭守敬望遠鏡(LAMOST)
在地基天文望遠鏡中,光譜獲取率最高的是我國自主設計建造的郭守敬望遠鏡(LAMOST)。該望遠鏡坐落在中科院國家天文臺興隆觀測站,2008年建成。首次在國際上采用多鏡片拼接主動調節的方式,可同時獲得4000個天體的光譜,使我國光譜巡天技術真正走到了世界前列。