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投资6个亿建造的全球第一望远镜“中国天眼”,

作者:钟阳 来源:未知 2022-09-09 20:33 收藏本文

“中国天眼”是包括中国在内的10国天文学家,共同提出建造的新一代射电“大望远镜”,是我国国家级的重大科技基础设施,在2016年9月21日的时候建成,着落在贵州省平塘县克度镇金科村大窝凼。

该500米口径球面射电望远镜建成之后,引发了世界性的关注,不少国家已经期待很久,希望能够使用我国的天眼进行科研,当然建立在合作的关系上,确实这是发展的趋势。

而“中国天眼”投资6个亿其实不是精确一点的数据,根据公开数据显示,工程投资约6.67亿人民币,算是6个多亿,所以实际性的数据稍微还高一点,而在2020年1月11日,我国也宣布了投入正式运行,下面我们就来看看它的一些情况。

全球第一望远镜“中国天眼”现在如何了?很明显“中国天眼”如今是在大规模的探索之中,并且有条件的朋友,其实也可以去参观一下,因为中国天眼已经公开了,这个大家都是知道的,如今我们看到中国天眼的发现主要就是建立在一些“脉冲星”的探索之中,这也是我国的主要目标之一,当然也是首要目标。

很多人不理解为何如今要进行“脉冲星”的探索,其实脉冲星是快速自转的中子星,它能够发射严格周期性脉冲信号。

如果我国掌握了非常多的“脉冲星”信号,能够标注下来,那么我国未来对深空探索的意义就更大了,并且探索的基础元素也有了,脉冲星的主要特点就是“严格周期性脉冲信号”,这说明它具有持续性,稳定性的信号释放,那么这就会让它在太空之中形成一个具有“导航能力”的作用,所以无论未来我们走到什么星球,完全可以根据信号源来进行行走。

而如今我们使用的导航系统,只能够在地球上使用,走出太阳系,银河系等等,这种信号根本就没有办法使用和链接了,所以如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置,就可以通过它来定位、导航。如今中国天眼探索脉冲星的意义就是在这些地方,当然这是探索公开之一的研究结论,可能还存在很多其他隐藏性的东西,有些东西是可以公开,有些也是不能公开的,这个大家应该都懂。

中国天眼的科学目标有哪些?第一、就是我们上面说的脉冲星探索,建立脉冲星类似的“宇宙导航”,这样未来进入深空探索就不那么困难了。

第二、中国天眼还能够进行宇宙图案的测绘,因为它有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘,重现宇宙早期图像,所以这个功能非常的强大,如今人类还没有一个比较精细的完整宇宙早期图,未来我国天眼可能会实现这一步。

第三、建立深空通信系统,这算是“中国天眼”的一个间歇性功能,因为它可以将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,将卫星数据接收能力提高100倍,所以算是辅助性的大功能。

第四、参与地外文明搜寻,地外文明是如今全球的一个重要科学探索工程,包括美国宇航局(NASA)也在加大对地外文明的搜寻,可是人类始终没有找到相关性的证据来证明,所以中国天眼参与之后,可能在某些方面能够提前发现地外文明的足迹,这是我们挺期待的。

我们列举的这四个例子,只能说是中国天眼的一部分科学工程,例如还有进行微弱空间信号的检测,获得天体超精细结构等等,也是其中的科学目标,这里我们就不详细说明了。

我国天眼与美国天眼有什么不一样?我国天眼已经明确地说明了,但是美国天眼如今已经算是废弃了,阿雷西博射电望远镜作为世界上第二大的单面口径射电望远镜,在探索能力和强度上已经低于我国天眼,并且还有个问题就是。

在2016年的时候,随着我国天眼的建成,位于波多黎各的美国阿雷西博天文台望远镜却面临可能要关闭的命运。由于年久失修,缺少维护经费,这座曾经世界第一的射电望远镜,如今锈迹斑斑,像个大垃圾场。

所以说,美国天眼的时代算是彻底没落了,未来也将彻底失去探索的能力,未来我国的天眼将可能彻底成为世界上唯一的天眼。当然这里不少人也肯定会担心我国天眼的未来,既然我们建立了,并且开展了科研,同时也在进行维护之中,那么未来肯定是可以持续利用下去的,这也是属于我国走向未来科学的一部分,所以大家完全不用担心。

同时,如今我国的天眼利用探索,已经获得了不少的成就,也得到了世界性的支持,那么未来肯定会有更多的科研人员参与来探索,所以一直利用下去,也不会成为美国天眼的局面,这个完全是不用担心,相信我们做的任何一个科研项目,都是建立在永久性思想的基础上。

中国天眼,耗时22年,总共耗资人民币6.67亿。我国天文学家南仁东于1994年提出设想,以我国为主导,10个不同国家参与,2016年9月份完工,而天眼之父却在落成一年后(2017年9月)与世长辞。

天眼是500米口径的球面射电望远镜,坐落于贵州平塘县,依天然的喀斯特洼地之势而建。作为地球上最“明亮”的眼睛,肩负着人类探索宇宙几项至高的使命,其中包括了搜寻外星生命。天眼不仅仅是中国的骄傲,也是人类的骄傲。

天眼的重要性此前中国的天文学是非常薄弱的,我们从古就说“上知天文”,意味着天文需要“抬头”观测,而观测的远近、精准度都非常依赖望远镜,叫得上名的伟大天文学家都与望远镜脱离不了联系。

实验派的鼻祖——伽利略,也是望远镜的发明者,他对宇宙的直观了解是当代人无法企及的,因为他看得比别人远。

近代天文学鼻祖——第谷,当时手工制造水平超一流的他,先制造出了当时最强大的观测设备,才有了准确详尽的天文数据与理论。

第谷的徒弟——开普勒,基于第谷详尽的观测“笔记”,才有伟大的开普勒三定律。

哈勃在20世纪初,利用最先进,最大的胡克望远镜,观测了大量不同远近的河外天体退行速度数据,发现了宇宙膨胀,纠正了爱因斯坦,人类第一次从真正意义上了解到宇宙结构,它并非一成不变,而是动态的,膨胀的,并启发了宇宙大爆发等理论。

天文学看到的不仅仅是天体的运行,还关系到整个宇宙的演化、宇宙物质的演化、天体的演化。因此没有一流的望远镜并不仅仅是天文学薄弱这么简单。

举个例子:没有强大的望远镜,黑洞永远只能停留在理论之中,爱因斯坦的广义相对论只能是假说。

2019年的黑洞照片动用了全球8台毫米(亚毫米)波射电望远镜。天文学家得到不仅仅是一张照片,而是背后黑洞的相关数据,这是人类对宇宙中最致密、最神秘的天体的第一次直观的了解。

黑洞光都无法逃离,它突破了很多我们原本认知的物理极限,人类到目前都知之甚少。

说句难听的,别人好不容易得到了数据会第一时间无偿、毫无保留得告诉你吗?而这些数据代表的不仅仅是天文学,而是宇宙学、物理学。没有超强的观测手段,意味着我们得科学发展处处落人一头。

站在地球村的角度来考虑,中国天眼可以推动人类的科学、科技进步,因此很多国家天文学家都愿意参与进来,出谋划策。最关键的是一开始我也出力了,偶尔要用用,需要点数据也就顺理成章了。没有他们的帮助也就没有今天的天眼,我们原本就浅薄,因此需要集众家之所长。

那么如今落成至今5年了,天眼现在如何,它的主要使命是什么,推动了人类哪些进步?我们挑主要的说说。

天眼干了什么?中国天眼有以下几大主要使命:

简单来说天眼第一个任务是“临摹”被暗物质占据的宇宙,从而揭秘暗物质是什么。

暗物质占宇宙物质总量85%,然而却看不见摸不着。不过,宇宙中存在大量中性氢,当下雨天雨伞转起来,大量雨滴会被甩出去,如果有些雨滴转起来依然留在伞中,那么说明有一种无形物质发挥着无形的引力,拽着雨滴不让它们甩出来。

图:光学望远镜和射电望远镜得到的不同结果(蓝色为星系周围的气体分子)

天眼望远镜看得很远,可以收集河外高速旋转的星系中没有被甩出去的中性氢数据,从而“临摹”出暗物质在宇宙中的分布,也就是第一份具有暗物质分布的宇宙地图,并基于宇宙演化理论还原出早期宇宙模型。

第二个任务还是“临摹”,这次是宇宙“地图”。

宇宙中存在大量脉冲星,它们因为旋转速度不同,旋转方向不同,离地球远近不同,所以我们接收到的脉冲速率不同。天眼非常灵敏,寻找脉冲星的速度超过了全球所有射电望远镜的速度之和。不同的脉冲星就像宇宙空间的发出不同频率脉冲的“灯塔”或者路标。有了更多的灯塔,我就能构建出更详尽的宇宙“导航图”。这个意义是非常重大的,想想未来人类在宇宙中航行,用的是中国人制造的导航。

这两个临摹任务,天眼一直在进行中,这些都是需要长久积累的任务。实际上,在天眼调试阶段,它的灵敏程度以及寻找脉冲星的能力已经远远超过天文学家的想象。基于这两个任务,我们会得到大量数据,而且会发现很多天文规律,中国也会在天文学上进行超越,或许也会出现一些伟大的天文学家。

今年9月份,搜索地外文明的任务也上线了,强大的天眼或许会在未来给人类带回“地外文明”的信息,我们拭目以待。