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1 # 裕豫6
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2 # 心繫宇宙天地寬
我們知道電磁波譜頻率從低到高分別包含無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。
光學望遠鏡的鏡面只能反射可見光及部分紅外與紫外波段的訊號,而無線電波包括微波頻段就需要用射電望遠鏡來採集訊號。
射電望遠鏡就是透過專門的天線及無線電接收機,從宇宙中接收各種天體輻射出的無線電波的裝置。射電天文學的技術其實與光學相似,只是因為射電望遠鏡因為觀測的波長較長,所以更加巨大。射電望遠鏡的出現對天文學的發展具有重大意義,開創了射電天文學這一重要的天文學分支。
在發現天體會發射無線電波之前,科學家就已經有天體可能也會發射無線電波的想法。19世紀60年代,麥克斯韋方程組就已經揭示出來自恆星的電磁輻射可以包括任何波長,而不僅是可見光。1931年,美國貝爾實驗室的央斯基用天線陣接收到了來自銀河系中心的無線電波,隨後美華人格羅特·雷伯建造了世界上第一個用於天文觀測的射電望遠鏡天線,確認了這個發現,並且根據觀測結果繪製了第一張射電天圖,射電天文學從此誕生。
20世紀60年代以後,天文學取得了很多非常重要的發現,比如被稱為四大發現的脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子。後來的活動星系、暗物質以及宇宙微波背景輻射都是透過射電望遠鏡發現的。
射電天文學最新的重大進展就是透過分佈在世界各地的射電望遠鏡,構建了事件視界望遠鏡,第一次“拍攝”到遙遠星系中心的超大質量黑洞的輪廓影象。
射電望遠鏡的發明的重要意義:
探測遙遠的“地外文明”
巨大的望遠鏡外形與衛星天線相似,猶如一隻巨大的“天眼”,將探測遙遠、神秘的“地外文明”。千百年來人類大多是透過可見光波段觀測宇宙。事實上,天體的輻射覆蓋整個電磁波段,而可見光只是其中人類可以感知的一部分。
該射電望遠鏡可以用來監聽外太空的宇宙射電波,其中包括可能來自其他智慧生命的“人工電波”;在電力充足的條件下,這隻巨大的“天眼”還能傳送電波訊號,幾萬光年遠的“外星朋友”將有可能收到來自中國的問候。
可尋找第一代誕生的天體
射電望遠鏡建成後,它將使人類的天文觀測能力延伸到宇宙邊緣,可以觀測暗物質和暗能量,尋找第一代天體。
其能用一年時間發現數千顆脈衝星,研究極端狀態下的物質結構與物理規律。而且無需依賴模型精確測定黑洞質量就可以有希望發現奇異星和夸克星物質;可以透過精確測定脈衝星到達時間來檢測引力波;還可能發現高紅移的巨脈澤星系,實現銀河系外第一個甲醇超脈澤的觀測突破。
用於太空天氣預報
射電望遠鏡還將把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣,將深空通訊資料下行速率提高100倍。脈衝星計時陣,為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鍾。
同時,可以進行高解析度微波巡視,以1Hz的解析度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。還可跟蹤探測日冕物質拋射事件,服務於太空天氣預報。
帶動中國製造技術發展
射電望遠鏡研究涉及了眾多高科技領域,如天線製造、高精度定位與測量、高品質無線電接收機、感測器網路及智慧資訊處理、超寬頻資訊傳輸、海量資料儲存與處理等。射電望遠鏡關鍵技術成果可應用於諸多相關領域,如大尺度結構工程、公里範圍高精度動態測量、大型工業機器人研製以及多波束雷達裝置等。射電望遠鏡的建設經驗將對中國製造技術向資訊化、極限化和綠色化的方向發展產生影響。服務中國航天專案
射電望遠鏡(radio telescope)是指觀測和研究來自天體的射電波的基本裝置,可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線,放大射電訊號的高靈敏度接收機,資訊記錄﹑處理和顯示系統等。20世紀60年代天文學取得了四項非常重要的發現:脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子,被稱為“四大發現”。這四項發現都與射電望遠鏡有關。