上個月，中國電子科技集團自主研制的**批反射面單元面板下線，來自新華社的*新消息，昨天，頭個反射單元面板成功拼裝 。預(yù)計在未來數(shù)月內(nèi)，4450個反射單元將拼出25萬平方米的接收面積，以“捕捉”遠在百億光年外的射電信號。
據(jù)悉，目前世界上已建成*大的美國阿雷西博(Arecibo)射電望遠鏡是固定望遠鏡，不能轉(zhuǎn)動，只能通過改變天線潰源的位置掃描天空中的一個約20°的帶狀區(qū)域，而FAST的球冠張角達到110-120°，這是其獨到之處，也將保證未來30年內(nèi)保持世界**。
有“天眼”之稱的球面射電望遠鏡，是目前世界上在建的口徑*大、*具威力的單天線射電望遠鏡，擁有約30個足球場大的接收面積。與德國波恩100米望遠鏡相比，靈敏度高出了大約10倍。而這個望遠鏡就坐落在貴州的平塘縣。
據(jù)介紹，反射面面板是決定FAST探測威力和探測精度的核心要素。反射面單元是主動反射面系統(tǒng)的重要組成部分，由中國電子科技集團公司設(shè)計制造?？偯娣e達25萬平方米的反射面看起來像一口超級“大鍋”。這口“大鍋”會動。FAST*大的特點是索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以隨著天體的移動自動變化，帶動索網(wǎng)上活動的4450個反射面板產(chǎn)生變化，足以觀測到任意方向的天體。
面板單元技術(shù)負責(zé)人、中國電子科技集團公司54所天伺部副主任鄭元鵬告訴記者，這口“大鍋”是口名副其實的“變形金鍋”。面板中反射面單元為三角形，反射面單元在球面上所處的位置不同，其幾何尺寸、傾斜角度、支承點位置、荷載大小和方向等都不相同。4450個邊長在10.2米至12.4之間的反射面單元種類就近400種，而一個發(fā)射面單元又由100個“形態(tài)各異”的更小的單元拼接而成。
鄭元鵬說，科研人員將根據(jù)索網(wǎng)節(jié)點坐標數(shù)據(jù)以及單元的安裝尺寸要求，采用參數(shù)化設(shè)計方法，準確高效地給出每種單元的尺寸數(shù)據(jù)，構(gòu)件數(shù)量達上百萬件的單塊子單元的表面精度*終能夠控制在1毫米以上。正因為如此，4450個反射面每一個都可以進行對焦，靈敏度可達美國Arecibo望遠鏡的2倍。
中國電子科技集團公司產(chǎn)業(yè)部主任楊定江表示，F(xiàn)AST的設(shè)計技術(shù)方案除了在觀測中性氫線及其他厘米波段譜線，開展從宇宙起源到星際物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探討、對暗弱脈沖星及其他暗弱射電源的搜索、高效率開展對地外理性生命的搜索等6個方面實現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)的突破外，還將作為一個多學(xué)科基礎(chǔ)研究平臺，有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣，觀測暗物質(zhì)和暗能量，尋找**代天體。“FAST有能力將深空通訊延伸至太陽系外緣行星，將衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收能力提高100倍。”楊定江說。
射電望遠鏡的由來
兩百多年前，人們認為從宇宙天體傳來的**信息就是光。后來，英國的赫歇耳在測量太陽光譜時，發(fā)現(xiàn)在光譜的紅端之外，也就是沒有陽光的地方，溫度竟然比可見光之處的溫度還高，赫歇耳把這種專線叫做“看不見的光線”，現(xiàn)在我們知道，它叫“紅外線”。
接著，人們又發(fā)現(xiàn)了看不見的“紫外線”。慢慢地，科學(xué)家逐漸意識到，除了可見光，宇宙天體還向我們傳來一種看不見的信息。等到麥克斯韋建立完整的電磁學(xué)理論后，人們才徹底清楚：原來可見光只是一種電磁波，而在長長的電磁波譜上，可見光只占據(jù)極小的一部分。
既然可見光能帶來宇宙的信息，那么可見光之外的電磁波肯定也能。
1924年，科學(xué)家在測量地球電離層的高度時，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：凡是波長短于60米的電磁波穿過大氣層的電離層時，全都一去不返，沒有反射回來。于是，人們認識到，既然波長短于60米的電磁波能從地球毫無遮擋地沖向宇宙，那么，從宇宙深處傳來的，波長短于60米的電磁波同樣也能穿過厚厚的大氣層來到地球——這就是一個觀察宇宙的無線電窗口。
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。后來，美國人格羅特·雷伯建造了一架口徑9.5米的天線，并在1939年也接收到了來自銀河系中心的無線電波，從此，射電天文學(xué)誕生了。射電望遠鏡觀測宇宙示意圖。射電望遠鏡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，放大射電信號的高靈敏度接收機，信息記錄﹑處理和顯示系統(tǒng)等。上世紀60年代，天文學(xué)取得了4項非常重要的發(fā)現(xiàn)，分別是脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射和星際有機分子，而這四大發(fā)現(xiàn)都與射電望遠鏡有關(guān)。
為什么口徑越大越好？
天文望遠鏡的分辨率跟望遠鏡的口徑有關(guān)，在接收同樣波長的電磁波時，望遠鏡的口徑越大，分辨率就越高。這就是為什么，射電望遠鏡越做越大。
1955年，英國在曼徹斯特的焦德雷爾班克觀測站建成可轉(zhuǎn)動的洛弗爾射電望遠鏡，它的直徑為76米。
1972年，德國在波恩市西南大約40公里的一個山谷中，建成了當(dāng)時世界*大的全向轉(zhuǎn)動射電望遠鏡，其拋物面天線直徑達100米。
1963年，美國在中美洲波多黎各島上建成阿雷西博射電望遠鏡。阿雷西博射電望遠鏡是固定在山谷當(dāng)中的單口徑球面天線，口徑305米，這是目前世界上*大的單面口徑射電望遠鏡，后擴建為350米。
1974年，為慶祝改造完成，阿雷西博望遠鏡向距離地球2.5萬光年的球狀星團M13發(fā)送了一串由1679個二進制數(shù)字組成的信號，稱為阿雷西博信息。
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