A. 世界上最大的射電天文望遠鏡口徑是多少
截止到2020年12月份,世界上最大的射電天文望遠鏡口徑是500米。FAST是由中國天文學家提出建造的世界最大的單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電天文望遠鏡。它坐落在貴州省黔南州平塘縣克度鎮金科村的「大窩凼」窪地,於2011年3月正式開工建設。
它以全新的設計思路,開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式。它擁有30個足球場大的接收面積,與號稱「地面最大的機器」的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高約10倍;與被評為20世紀人類10大工程之首的美國Arecibo 300米望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍。
(1)世界最大的口徑射電影擴展閱讀:
據介紹,索網製造與安裝是FAST的主要技術難點之一。索網結構直徑500米,採用短程線網格劃分,並採用間斷設計方式,即主索之間通過節點斷開。索網結構的一些關鍵指標遠高於國內外相關領域的規范要求。
由於場地條件限制,全部索結構須在高空中拼裝。索網採取主動變位的獨特工作方式, 即根據觀測天體的方位,利用促動器控制下拉索,在FAST反射面的不同區域形成直徑為300米的拋物面,以實現天體觀測。
B. 世界最大口徑射電望遠鏡
世界最大口徑射電望遠鏡是FAST。
世界最大的射電望遠鏡是500米口徑球面射電望遠鏡,簡稱FAST,被譽為「中國天眼」。FAST的天線口徑為500米,是世界上目前口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,其設計綜合體現了我國高技術創新能力。
500米口徑球面射電望遠鏡被譽為「中國天眼」,由我國天文學家南仁東於1994年提出構想,歷時22年建成,於2016年9月25日落成啟用。截至2018年9月12日,500米口徑球面射電望遠鏡已發現59顆優質的脈沖星候選體,其中有44顆已被確認為新發現的脈沖星。
用途和意義。
能把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣,將深空通訊數據下行速率提高100倍。脈沖星到達時間測量精度由120納秒提高至30納秒,成為國際上最精確的脈沖星計時陣,為自主導航這一前瞻性研究製作脈沖星鍾。
進行高解析度微波巡視,以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號,作為被動戰略雷達為國家安全服務。基於FAST的強大功能,如果銀河系(直徑約為15萬光年)內存在外星人,他們的信息就很可能被發現。
國際科研項目「搜尋外星人計劃」(SETI)的首席科學家丹·沃西默最近向中方提出,希望在FAST加裝設備,可合作搜索外星人信號。
C. 當初的世界「天眼」射電望遠鏡,為何如今卻像個「廢棄垃圾場」
提起天眼,可能大家首先會想到位於我國貴州的「天眼」,單口徑500米,是世界上最大的最靈敏的射電望遠鏡。可曾經世界最大射電望遠鏡是美國的阿雷西博天文台,口徑300多米,始建於1960年代,如今顯得十分破舊,像個大型垃圾場。
天眼顧名思義是大地上用來觀測天象的「眼」,不同於光學望遠鏡,天眼是射電望遠鏡,靠排列的陣列式的反射面,將射電信號(電磁波)反射到中間的信號接收塔,將信號匯聚在一起,出去背景雜波之後,得到需要觀測到目的天體(天象)。由於光學望遠鏡的口徑比較受限,如今全球在建或者已經投入應用的光學望遠鏡,口徑最大者僅39米,由於只能觀測明亮的天體,且由於大氣層的阻礙,建設在地面上的光學望遠鏡的功能會受到一定限制;而射電望遠鏡則相對容易一些,能將反射面建設得更大,口徑越大反應越靈敏,越是有利於觀測到遙遠的射電信號,能觀測很多光學望遠鏡無法觀測的對象。
曾經世界第一大口徑的射電望遠鏡是美國的阿雷西博天文台,它的口徑是305米,始建於1960年代,很多電影作品中都能看到這個巨大的天文台。從阿雷西博天文台建成之後發現了脈沖星等特殊的天體,曾經對人類的宇宙觀測有巨大的幫助。可惜如今美國的各類觀測設備很多,甚至已經轉入了空間,有哈勃等空間望遠鏡,阿雷西博天文台因為建成時間久遠,而且是固定面射電望遠鏡,高額的維修維護費用使得它差點被關閉,如今顯得破舊不堪,但是卻還在發揮著作用。
從這里可以看出發達國家走得遠走得快也不是偶然,1960年代美國就已經建設成這么一個大口徑的射電望遠鏡,由於反射鏡面之間的排布有誤差,所以需要高精度的鏡面組裝,一般需要有較高的工業技術才能實現,對天文的觀測雖然短期內投入大產出小,但是基礎科學的進步終有一天會推動生產力的大發展。很多著名的天文台都是歐美建設,或者是由歐美出技術,其它國家出人力物力建設,作為國際合作雙方共同享受這些設施的好處。如今阿雷西博天文台的功能已經有一定限制,而歐美也有新的模式。
去年黑洞視界照片的新聞轟動世界,而黑洞視界用單獨一台天文望遠鏡很難觀測,歐美想到的辦法是將分布於世界各地的數台射電望遠鏡組合成口徑相當於地球的超大望遠鏡,也就是事件視界望遠鏡,從世界各地搜集來的信息匯聚在一起,能更清晰地拍攝到黑洞周圍的景象,但其實在那之前的兩三年,歐美就已經獲得了黑洞視界外的圖像,去年是更為清晰更為精細的圖像。簡單說歐美現在建設射電望遠鏡,靠建設望遠鏡陣列,較小口徑的射電望遠鏡的反射面可以移動,類似於雷達,多台組合在一起就避免了反射面面積不足的問題。
阿雷西博天文台建成時間太早,加上是固定反射面的射電望遠鏡,運用的技術比較初級,1960年代和現在的技術水準差異大了去了,所以它的使命基本結束。但是射電望遠鏡的功能不僅在天文觀測,可以用於構建太空通訊,用於深空探測等。它還有一個重要的功能,那就是可以主動發射信號,可以彌補天體自身信號弱的問題,發射的信號經反射後十分微弱,因此需要阿雷西博望遠鏡巨大的反射面,美國曾用它向球狀星團M13發送信息的原因是其中的恆星分布比較密集,被地外智慧生命接收的可能性較大。
說起「天眼」,現在很多人都可能想到的是位於我國貴州省的射電望遠鏡FAST,FAST射電望遠鏡由天文學家南仁東於1994年提出構想,歷時22年建成,於2016年9月25日落成啟用,這個射電望遠鏡是由中國科學院國家天文台主導建設,具有我國自主知識產權的射電望遠鏡,其口徑達到500米,是目前世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。
但在我國之前,實際上歐美一些國家早就建設了一些射電望遠鏡,其中全球最早的一個射電望遠鏡是位於波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡,其直徑達305米,於1963年建成投入使用,這個射電望遠鏡建成之後,在2016年之前一直是全球范圍內球面口徑最大的射電望遠鏡。
阿雷西博射電望遠鏡的建成為人類 探索 外太空提供了有力工具,利用阿雷西博射電望遠鏡,人類在外太空 探索 方面取得了不少喜人的成果,比如1974年,泰勒和赫爾斯利用阿雷西博射電望遠鏡發現第一個射電脈沖雙星系統PSR191316。泰勒教授利用阿雷西博射電望遠鏡進行上千次的觀測,獲得這顆脈沖星20年的軌道周期值,證明觀測結果與廣義相對論計算結果符合得很好,終於證實了引力波的存在。泰勒和赫爾斯一起榮獲1993年諾貝爾物理學獎。
再比如991年,天文學家沃斯贊和弗雷爾用這個望遠鏡發現毫秒脈沖星PSR125712的行星系統,又一次轟動科學界。
但除了上面我們所提到這兩個事情之外,阿雷西博射電望遠鏡沒有取得太多的成績。
而在2016年中國射電望遠鏡發射的正式投入使用之後,阿雷西博射電望遠鏡也開始逐漸被遺忘,甚至被拋棄。
目前阿雷西博射電望遠鏡並不太樂觀,從各種影像錄像來看,阿雷西博射電望遠鏡已經銹跡斑斑,很多地方都布滿了灰塵,有些地方已經出現損壞,看起來已經很久沒有人維護了,所以從遠的地方看過去,阿雷西博射電望遠鏡更像是一個垃圾場一樣。
那為何曾經的世界第一射電望遠鏡會落到今天這般田地呢?我覺得主要有幾個方面的原因:
第一、其他射電望遠鏡的出現在阿雷西博射電望遠鏡之後,全球很多國家也建了其他射電望遠鏡,比如中國的FAST射電望遠鏡;比如位於美國新墨西哥州的甚大陣列(VLA);位於俄羅斯北高加索地區的RATAN-600;位於美國西弗吉尼亞州的羅伯特·伯德綠岸望遠鏡;位於德國波恩的埃菲爾斯伯格射電望遠鏡;英國曼徹斯特大學的洛弗爾射電望遠鏡;位於上海的天馬望射電望遠鏡。
這些射電望遠鏡建成時間比阿雷西博射電望遠鏡射得更晚,而且分布在全球各地,這樣全球各國的科學家就不用老遠的跑到波多黎各去,這樣就減少了阿雷西博射電望遠鏡的使用頻率。
雖然阿雷西博射電望遠鏡的口徑非常大,達到350米,但是因為它建的時間比較早,所以技術相對比較落後,而且阿雷西博射電望遠鏡是一個固定望遠鏡,只能觀察一個方向,這是非常有局限性的。
而在阿雷西博射電望遠鏡之後,新建的很多射電望遠鏡技術和靈活性都要比阿雷西博射電望遠鏡更好。
比如中國的FAST的射電望遠鏡是世界上最靈敏的探測器之一,中國天眼可以「聽見」距離地球130億光年外的射電信號,而據透露,天眼的先進程度至少是阿雷西博的20倍以上。
正因為中國天眼技術比較先進,所以它取得的成就也是非常喜人的,在試運營期間,中國天眼就新發現了6顆脈沖星,其後,在12月又新發現了3顆脈沖星,截至2020年3月23日,已發現並認證的脈沖星就已經達到了114顆。
再比如美國的甚大陣列(VLA),它由27台25米口徑的射電望遠鏡排成Y字型,是世界上最大的綜合孔徑射電望遠鏡,人們可以通過鐵軌移動單個望遠鏡,來改變望遠鏡間的距離,從而構成不同的陣型來滿足不同的觀測需要。
也正因為阿雷西博射電望遠鏡技術相對比較落後,觀測方向存在有很大的局限性,所以被其他射電望遠鏡替代也是不可避免的。
作為曾經全球第一大射電望遠鏡,阿雷西博射電望遠鏡的維護成本是非常高昂的,阿雷西博自建成後到2011年為止一直由美國康奈爾大學負責管理和運行,此後由中佛羅里達大學、楊企業和波多黎各城市大學根據與美國國家科學基金會的合作協議管理和營運,阿雷西博天文台每年運行費用大約為1200萬美元。
綜合以上各項因素之後,阿雷西博射電望遠鏡技術比較落後,成績一般般,再加上維護費比較高,所以美國沒有必要花大量的資金去維護這樣一個射電望遠鏡,所以乾脆就直接放棄了。
在美國波多黎各的群山中,藏著一座曾經的世界第一天文望遠鏡--「阿雷西博望遠鏡」。它建設於上世紀的60年代,在當年憑借305米(後來擴建到350米)的超大口徑成為科學界的寵兒,前後有數千個科學家使用過它,很多好萊塢電影也出現過它的身影,可以說是風光無限,叱吒整個天文圈。
去年中國建造完成了世界上最大的單口徑射電望遠鏡FAST,並且正式投入使用了。要知道,我們國家的這個天眼在設計之初就是奔著世界第一的目標去的,設計口徑達到500米,突破了射電望遠鏡的百米極限,工作效率比阿雷西博望遠鏡提高5到10倍,完全是碾壓的狀態。
就在整個中國都在為我們自主建造的天眼歡欣鼓舞的時候,地球另一頭的美國人卻顯得有些尷尬。因為曾經的世界第一望遠鏡,位於美國波多黎各的阿雷西博望遠鏡,卻因為年久失修,銹跡斑斑,幾乎淪為一個大垃圾場。 仔細查看了一下阿雷西博望遠鏡的近況會發現,它早已沒有當初的輝煌模樣,整個場地雜草叢生,銹跡斑斑,靠近點看就像進入一片無人區域。
須知,因為設備落後,美國撥付給這座望遠鏡的經費也一年比一年少,到如今阿雷西博望遠鏡已經完全無法正常運轉與使用了。 不管是負責維護的美國康奈爾大學還是美國國家自然科學基金都不想出資維護。甚至還有人提議對它重新進行環保評估,為的就是評估阿雷西博望遠鏡運行狀態有變,可能會對環境造成影響,然後就要徹底關閉它! 曾經的它收獲了無數的贊美與欽慕,現如今卻陷入無人問津的狀態。 隨著中國的世界第一天眼投入使用,全世界的科學家都蜂擁而至期待能有幸參與天文研究, 而當年的世界第一望遠鏡現在卻落得這樣悲慘的下場。有網友就表示:「看著美國天眼混這么慘,只能感嘆一句「一代新人換舊人」,希望我們國家的天眼能經受住 歷史 的考驗!」。
D. 世界上最大的射電望遠鏡直徑是多少
500米口徑球面射電望遠鏡,簡稱FAST,位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特窪坑中,工程為國家重大科技基礎設施。
是世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。綜合性能是著名的射電望遠鏡阿雷西博的十倍。
索網結構
索網結構是FAST主動反射面的主要支撐結構,是反射面主動變位工作的關鍵點。索網製造與安裝工程也是500米口徑球面射電望遠鏡工程的主要技術難點之一,其關鍵技術問題主要包括:超大跨度索網安裝方案設計、超高疲勞性能鋼索結構研製、超高精度索結構製造工藝等。而索網工程的順利完成,意味著FAST工程已經在上述關鍵技術難點方面實現實質性突破。
FAST索網結構直徑500米,採用短程線網格劃分,並採用間斷設計方式,即主索之間通過節點斷開。索網結構的一些關鍵指標遠高於國內外相關領域的規范要求,例如,主索索段控制精度須達到1毫米以內,主索節點的位置精度須達到5毫米,索構件疲勞強度不得低於500MPa。整個索網共6670根主索、2225個主索節點及相同數量的下拉索。索網總重量約為1300餘噸,主索截面一共有16種規格,截面積介於280~1319平方毫米之間。由於場地條件限制,全部索結構須在高空中進行拼裝。
索網採取主動變位的獨特工作方式, 即根據觀測天體的方位,利用促動器控制下拉索,在500米口徑反射面的不同區域形成直徑為300米的拋物面,以實現天體觀測。
FAST索網是世界上跨度最大、精度最高的索網結構,也是世界上第一個採用變位工作方式的索網體系。其技術難度不言而喻,需要攻克的技術難題貫穿索網的設計、製造及安裝全過程。僅以高應力幅鋼索研製為例,FAST工程對拉索疲勞性能的要求相當於規范規定值的2倍,國內外均沒有可借鑒的經驗或資料作為參考。其研製工作經歷了反復的「失敗—認識—修改—完善」過程,最終歷時一年半時間才完成技術攻關。所取得的成果已經在國際專家評審會上得到國外專家組的認可,成功在FAST工程上得到應用。隨著索網諸多技術難題的不斷攻克,形成了12項自主創新性的專利成果,其中發明專利7項,這些成果對我國索結構工程水平起到了巨大的提升作用。
E. 世界最大射電望遠鏡是什麼
01 500米口徑球面射電望遠鏡
500米口徑球面射電望遠鏡,簡稱FAST,被譽為“中國天眼”。FAST的天線口徑為500米,是世界上目前口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,其設計綜合體現了我國高技術創新能力。
500米口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),簡稱FAST,位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特窪坑中。
500米口徑球面射電望遠鏡被譽為“中國天眼”,由我國天文學家南仁東於1994年提出構想,歷時22年建成,於2016年9月25日落成啟用。截至2018年9月12日,500米口徑球面射電望遠鏡已發現59顆優質的脈沖星候選體,其中有44顆已被確認為新發現的脈沖星。2019年,500米口徑球面射電望遠鏡接受國家驗收,並開始搜尋外星人。
具有中國獨立自主知識產權的FAST,是世界上目前口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,其設計綜合體現了我國高技術創新能力。它將在基礎研究眾多領域,例如宇宙大尺度物理學、物質深層次結構和規律等方向提供發現和突破的機遇,也將在日地環境研究、國防建設和國家安全等方面發揮不可替代的作用。其建設將推動眾多高科技領域的發展,提高原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力。它的建設與運行將促進西部經濟的繁榮和社會進步,符合國家區域發展總體戰略。
FAST的天線口徑為500米,是國際上最大的單口徑望遠鏡,與號稱“地面最大的機器”德國波恩100米望遠鏡相比,其靈敏度提高約10倍。如果天體在宇宙空間均勻分布,FAST可觀測目標的數目將增加約30倍。與美國Arecibo 300米望遠鏡相比,FAST靈敏度高2.25倍,而且Arecibo 20°天頂角的工作極限,限制了觀測天區,特別是限制聯網觀測能力。可以預測FAST將在未來20-30年保持世界一流設備的地位,並將吸引國內外一流人才和前沿科研課題,成為國際天文學術交流中心。
F. 目前我國在建的世界上最大的射電望遠鏡的口徑是多少米
名字叫FAST,即500米口徑球面射電望遠鏡(Five hundred meters Aperture Spherical radio Telescope,以大寫字母開頭的單詞的開頭拼出了FAST,因為如果取所有單詞的首字母縮寫就成了FHMASRT,這玩意不好發音……)。所以口徑是500米。
其實天文學家給望遠鏡命名的時候很沒有創意的,一般都是直接用口徑命名,比如在建的TMT就是30米望遠鏡(Thirty Meter Telescope)的縮寫。再回到FAST,我覺得球形的,球面的那個單詞,Spherical,完全是為了能拼出FAST這樣一個比較好聽的名字硬擠進來的。