A. 世界上最大的射电天文望远镜口径是多少
截止到2020年12月份,世界上最大的射电天文望远镜口径是500米。FAST是由中国天文学家提出建造的世界最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电天文望远镜。它坐落在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”洼地,于2011年3月正式开工建设。
它以全新的设计思路,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。它拥有30个足球场大的接收面积,与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;与被评为20世纪人类10大工程之首的美国Arecibo 300米望远镜相比,其综合性能提高约10倍。
(1)世界最大的口径射电影扩展阅读:
据介绍,索网制造与安装是FAST的主要技术难点之一。索网结构直径500米,采用短程线网格划分,并采用间断设计方式,即主索之间通过节点断开。索网结构的一些关键指标远高于国内外相关领域的规范要求。
由于场地条件限制,全部索结构须在高空中拼装。索网采取主动变位的独特工作方式, 即根据观测天体的方位,利用促动器控制下拉索,在FAST反射面的不同区域形成直径为300米的抛物面,以实现天体观测。
B. 世界最大口径射电望远镜
世界最大口径射电望远镜是FAST。
世界最大的射电望远镜是500米口径球面射电望远镜,简称FAST,被誉为“中国天眼”。FAST的天线口径为500米,是世界上目前口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。
500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。截至2018年9月12日,500米口径球面射电望远镜已发现59颗优质的脉冲星候选体,其中有44颗已被确认为新发现的脉冲星。
用途和意义。
能把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘,将深空通讯数据下行速率提高100倍。脉冲星到达时间测量精度由120纳秒提高至30纳秒,成为国际上最精确的脉冲星计时阵,为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。
进行高分辨率微波巡视,以1HZ的分辩率诊断识别微弱的空间讯号,作为被动战略雷达为国家安全服务。基于FAST的强大功能,如果银河系(直径约为15万光年)内存在外星人,他们的信息就很可能被发现。
国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默最近向中方提出,希望在FAST加装设备,可合作搜索外星人信号。
C. 当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”
提起天眼,可能大家首先会想到位于我国贵州的“天眼”,单口径500米,是世界上最大的最灵敏的射电望远镜。可曾经世界最大射电望远镜是美国的阿雷西博天文台,口径300多米,始建于1960年代,如今显得十分破旧,像个大型垃圾场。
天眼顾名思义是大地上用来观测天象的“眼”,不同于光学望远镜,天眼是射电望远镜,靠排列的阵列式的反射面,将射电信号(电磁波)反射到中间的信号接收塔,将信号汇聚在一起,出去背景杂波之后,得到需要观测到目的天体(天象)。由于光学望远镜的口径比较受限,如今全球在建或者已经投入应用的光学望远镜,口径最大者仅39米,由于只能观测明亮的天体,且由于大气层的阻碍,建设在地面上的光学望远镜的功能会受到一定限制;而射电望远镜则相对容易一些,能将反射面建设得更大,口径越大反应越灵敏,越是有利于观测到遥远的射电信号,能观测很多光学望远镜无法观测的对象。
曾经世界第一大口径的射电望远镜是美国的阿雷西博天文台,它的口径是305米,始建于1960年代,很多电影作品中都能看到这个巨大的天文台。从阿雷西博天文台建成之后发现了脉冲星等特殊的天体,曾经对人类的宇宙观测有巨大的帮助。可惜如今美国的各类观测设备很多,甚至已经转入了空间,有哈勃等空间望远镜,阿雷西博天文台因为建成时间久远,而且是固定面射电望远镜,高额的维修维护费用使得它差点被关闭,如今显得破旧不堪,但是却还在发挥着作用。
从这里可以看出发达国家走得远走得快也不是偶然,1960年代美国就已经建设成这么一个大口径的射电望远镜,由于反射镜面之间的排布有误差,所以需要高精度的镜面组装,一般需要有较高的工业技术才能实现,对天文的观测虽然短期内投入大产出小,但是基础科学的进步终有一天会推动生产力的大发展。很多著名的天文台都是欧美建设,或者是由欧美出技术,其它国家出人力物力建设,作为国际合作双方共同享受这些设施的好处。如今阿雷西博天文台的功能已经有一定限制,而欧美也有新的模式。
去年黑洞视界照片的新闻轰动世界,而黑洞视界用单独一台天文望远镜很难观测,欧美想到的办法是将分布于世界各地的数台射电望远镜组合成口径相当于地球的超大望远镜,也就是事件视界望远镜,从世界各地搜集来的信息汇聚在一起,能更清晰地拍摄到黑洞周围的景象,但其实在那之前的两三年,欧美就已经获得了黑洞视界外的图像,去年是更为清晰更为精细的图像。简单说欧美现在建设射电望远镜,靠建设望远镜阵列,较小口径的射电望远镜的反射面可以移动,类似于雷达,多台组合在一起就避免了反射面面积不足的问题。
阿雷西博天文台建成时间太早,加上是固定反射面的射电望远镜,运用的技术比较初级,1960年代和现在的技术水准差异大了去了,所以它的使命基本结束。但是射电望远镜的功能不仅在天文观测,可以用于构建太空通讯,用于深空探测等。它还有一个重要的功能,那就是可以主动发射信号,可以弥补天体自身信号弱的问题,发射的信号经反射后十分微弱,因此需要阿雷西博望远镜巨大的反射面,美国曾用它向球状星团M13发送信息的原因是其中的恒星分布比较密集,被地外智慧生命接收的可能性较大。
说起“天眼”,现在很多人都可能想到的是位于我国贵州省的射电望远镜FAST,FAST射电望远镜由天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用,这个射电望远镜是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权的射电望远镜,其口径达到500米,是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
但在我国之前,实际上欧美一些国家早就建设了一些射电望远镜,其中全球最早的一个射电望远镜是位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜,其直径达305米,于1963年建成投入使用,这个射电望远镜建成之后,在2016年之前一直是全球范围内球面口径最大的射电望远镜。
阿雷西博射电望远镜的建成为人类 探索 外太空提供了有力工具,利用阿雷西博射电望远镜,人类在外太空 探索 方面取得了不少喜人的成果,比如1974年,泰勒和赫尔斯利用阿雷西博射电望远镜发现第一个射电脉冲双星系统PSR191316。泰勒教授利用阿雷西博射电望远镜进行上千次的观测,获得这颗脉冲星20年的轨道周期值,证明观测结果与广义相对论计算结果符合得很好,终于证实了引力波的存在。泰勒和赫尔斯一起荣获1993年诺贝尔物理学奖。
再比如991年,天文学家沃斯赞和弗雷尔用这个望远镜发现毫秒脉冲星PSR125712的行星系统,又一次轰动科学界。
但除了上面我们所提到这两个事情之外,阿雷西博射电望远镜没有取得太多的成绩。
而在2016年中国射电望远镜发射的正式投入使用之后,阿雷西博射电望远镜也开始逐渐被遗忘,甚至被抛弃。
目前阿雷西博射电望远镜并不太乐观,从各种影像录像来看,阿雷西博射电望远镜已经锈迹斑斑,很多地方都布满了灰尘,有些地方已经出现损坏,看起来已经很久没有人维护了,所以从远的地方看过去,阿雷西博射电望远镜更像是一个垃圾场一样。
那为何曾经的世界第一射电望远镜会落到今天这般田地呢?我觉得主要有几个方面的原因:
第一、其他射电望远镜的出现在阿雷西博射电望远镜之后,全球很多国家也建了其他射电望远镜,比如中国的FAST射电望远镜;比如位于美国新墨西哥州的甚大阵列(VLA);位于俄罗斯北高加索地区的RATAN-600;位于美国西弗吉尼亚州的罗伯特·伯德绿岸望远镜;位于德国波恩的埃菲尔斯伯格射电望远镜;英国曼彻斯特大学的洛弗尔射电望远镜;位于上海的天马望射电望远镜。
这些射电望远镜建成时间比阿雷西博射电望远镜射得更晚,而且分布在全球各地,这样全球各国的科学家就不用老远的跑到波多黎各去,这样就减少了阿雷西博射电望远镜的使用频率。
虽然阿雷西博射电望远镜的口径非常大,达到350米,但是因为它建的时间比较早,所以技术相对比较落后,而且阿雷西博射电望远镜是一个固定望远镜,只能观察一个方向,这是非常有局限性的。
而在阿雷西博射电望远镜之后,新建的很多射电望远镜技术和灵活性都要比阿雷西博射电望远镜更好。
比如中国的FAST的射电望远镜是世界上最灵敏的探测器之一,中国天眼可以“听见”距离地球130亿光年外的射电信号,而据透露,天眼的先进程度至少是阿雷西博的20倍以上。
正因为中国天眼技术比较先进,所以它取得的成就也是非常喜人的,在试运营期间,中国天眼就新发现了6颗脉冲星,其后,在12月又新发现了3颗脉冲星,截至2020年3月23日,已发现并认证的脉冲星就已经达到了114颗。
再比如美国的甚大阵列(VLA),它由27台25米口径的射电望远镜排成Y字型,是世界上最大的综合孔径射电望远镜,人们可以通过铁轨移动单个望远镜,来改变望远镜间的距离,从而构成不同的阵型来满足不同的观测需要。
也正因为阿雷西博射电望远镜技术相对比较落后,观测方向存在有很大的局限性,所以被其他射电望远镜替代也是不可避免的。
作为曾经全球第一大射电望远镜,阿雷西博射电望远镜的维护成本是非常高昂的,阿雷西博自建成后到2011年为止一直由美国康奈尔大学负责管理和运行,此后由中佛罗里达大学、杨企业和波多黎各城市大学根据与美国国家科学基金会的合作协议管理和营运,阿雷西博天文台每年运行费用大约为1200万美元。
综合以上各项因素之后,阿雷西博射电望远镜技术比较落后,成绩一般般,再加上维护费比较高,所以美国没有必要花大量的资金去维护这样一个射电望远镜,所以干脆就直接放弃了。
在美国波多黎各的群山中,藏着一座曾经的世界第一天文望远镜--“阿雷西博望远镜”。它建设于上世纪的60年代,在当年凭借305米(后来扩建到350米)的超大口径成为科学界的宠儿,前后有数千个科学家使用过它,很多好莱坞电影也出现过它的身影,可以说是风光无限,叱咤整个天文圈。
去年中国建造完成了世界上最大的单口径射电望远镜FAST,并且正式投入使用了。要知道,我们国家的这个天眼在设计之初就是奔着世界第一的目标去的,设计口径达到500米,突破了射电望远镜的百米极限,工作效率比阿雷西博望远镜提高5到10倍,完全是碾压的状态。
就在整个中国都在为我们自主建造的天眼欢欣鼓舞的时候,地球另一头的美国人却显得有些尴尬。因为曾经的世界第一望远镜,位于美国波多黎各的阿雷西博望远镜,却因为年久失修,锈迹斑斑,几乎沦为一个大垃圾场。 仔细查看了一下阿雷西博望远镜的近况会发现,它早已没有当初的辉煌模样,整个场地杂草丛生,锈迹斑斑,靠近点看就像进入一片无人区域。
须知,因为设备落后,美国拨付给这座望远镜的经费也一年比一年少,到如今阿雷西博望远镜已经完全无法正常运转与使用了。 不管是负责维护的美国康奈尔大学还是美国国家自然科学基金都不想出资维护。甚至还有人提议对它重新进行环保评估,为的就是评估阿雷西博望远镜运行状态有变,可能会对环境造成影响,然后就要彻底关闭它! 曾经的它收获了无数的赞美与钦慕,现如今却陷入无人问津的状态。 随着中国的世界第一天眼投入使用,全世界的科学家都蜂拥而至期待能有幸参与天文研究, 而当年的世界第一望远镜现在却落得这样悲惨的下场。有网友就表示:“看着美国天眼混这么惨,只能感叹一句“一代新人换旧人”,希望我们国家的天眼能经受住 历史 的考验!”。
D. 世界上最大的射电望远镜直径是多少
500米口径球面射电望远镜,简称FAST,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,工程为国家重大科技基础设施。
是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。
索网结构
索网结构是FAST主动反射面的主要支撑结构,是反射面主动变位工作的关键点。索网制造与安装工程也是500米口径球面射电望远镜工程的主要技术难点之一,其关键技术问题主要包括:超大跨度索网安装方案设计、超高疲劳性能钢索结构研制、超高精度索结构制造工艺等。而索网工程的顺利完成,意味着FAST工程已经在上述关键技术难点方面实现实质性突破。
FAST索网结构直径500米,采用短程线网格划分,并采用间断设计方式,即主索之间通过节点断开。索网结构的一些关键指标远高于国内外相关领域的规范要求,例如,主索索段控制精度须达到1毫米以内,主索节点的位置精度须达到5毫米,索构件疲劳强度不得低于500MPa。整个索网共6670根主索、2225个主索节点及相同数量的下拉索。索网总重量约为1300余吨,主索截面一共有16种规格,截面积介于280~1319平方毫米之间。由于场地条件限制,全部索结构须在高空中进行拼装。
索网采取主动变位的独特工作方式, 即根据观测天体的方位,利用促动器控制下拉索,在500米口径反射面的不同区域形成直径为300米的抛物面,以实现天体观测。
FAST索网是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。其技术难度不言而喻,需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程。仅以高应力幅钢索研制为例,FAST工程对拉索疲劳性能的要求相当于规范规定值的2倍,国内外均没有可借鉴的经验或资料作为参考。其研制工作经历了反复的“失败—认识—修改—完善”过程,最终历时一年半时间才完成技术攻关。所取得的成果已经在国际专家评审会上得到国外专家组的认可,成功在FAST工程上得到应用。随着索网诸多技术难题的不断攻克,形成了12项自主创新性的专利成果,其中发明专利7项,这些成果对我国索结构工程水平起到了巨大的提升作用。
E. 世界最大射电望远镜是什么
01 500米口径球面射电望远镜
500米口径球面射电望远镜,简称FAST,被誉为“中国天眼”。FAST的天线口径为500米,是世界上目前口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),简称FAST,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中。
500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。截至2018年9月12日,500米口径球面射电望远镜已发现59颗优质的脉冲星候选体,其中有44颗已被确认为新发现的脉冲星。2019年,500米口径球面射电望远镜接受国家验收,并开始搜寻外星人。
具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上目前口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。
FAST的天线口径为500米,是国际上最大的单口径望远镜,与号称“地面最大的机器”德国波恩100米望远镜相比,其灵敏度提高约10倍。如果天体在宇宙空间均匀分布,FAST可观测目标的数目将增加约30倍。与美国Arecibo 300米望远镜相比,FAST灵敏度高2.25倍,而且Arecibo 20°天顶角的工作极限,限制了观测天区,特别是限制联网观测能力。可以预测FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,并将吸引国内外一流人才和前沿科研课题,成为国际天文学术交流中心。
F. 目前我国在建的世界上最大的射电望远镜的口径是多少米
名字叫FAST,即500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical radio Telescope,以大写字母开头的单词的开头拼出了FAST,因为如果取所有单词的首字母缩写就成了FHMASRT,这玩意不好发音……)。所以口径是500米。
其实天文学家给望远镜命名的时候很没有创意的,一般都是直接用口径命名,比如在建的TMT就是30米望远镜(Thirty Meter Telescope)的缩写。再回到FAST,我觉得球形的,球面的那个单词,Spherical,完全是为了能拼出FAST这样一个比较好听的名字硬挤进来的。