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【4px集運地址】當初的世界“天眼”射電望遠鏡,為什麼如今卻像個廢棄垃圾場?

2020-09-20  星辰大海...

    相信很多朋友是被這個標題帶進來的,天眼怎麼會變成垃圾場?但今天我們要説的不是貴州大水凼的FAST天眼望遠鏡,而是曾經世界第一口徑的天眼望遠鏡,它有過無限輝煌的過去:向外星人發射無線電信號,證明了引力波存在,發現水星上有水,測量行星準確距離等等!

    垃圾場一樣的阿雷西博射電望遠鏡

    但現在卻可能要被取締拆除,儘管它現在還在工作,但為它奮鬥的科學家和工程師卻看不到未來,整天需要擔心下一筆資金什麼時候會到位,它的寫照,也許預示着某個國家的衰落!

    德雷克和他的阿雷西博信息

    自1963年,波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡建成以來,到2016年7月中國貴州的FAST射電望遠鏡竣工為止,在53年的時間裏,這個口徑達300米的大鍋一直是世界上最大的單孔射電望遠鏡。當然我們不説這些沒有營養的,在它的歷史上發生過幾次驚心動魄的大事!

    第一次是阿雷西博信息

    説起這個事情有一個人是絕對繞不開的,那就是美國天文學家法蘭克·德雷克,他在擔任阿雷西博射電望遠鏡擴建之前,已經在1960年實施了奧茲瑪計劃,目的是利用射電望遠鏡來接收可能的外星文明無線電信號,儘管一無所獲,但他認為時間不夠,搜索的天區也沒有全部覆蓋,所以一直想找機會將規模擴大!

    所以在阿雷西博射電望遠鏡擴建完成後,德雷克就迫不及待的將一個蓄謀已久的信號,加載在阿雷西博射電望遠鏡上向武仙座M13發射了出去!因為阿雷西博不僅是一台接收設備,同時它在數個波段上有着MW和TW級別的發射功率,極其強大!

    這個信號包括了人類文明的等級、地球的位置以及DNA螺旋等詳細信息,直接引爆了科學家們的討論,有科學家直接指出這會斷送了地球文明的未來,不過也沒人理會,因為它發射的方向是M13,距離地區2.5萬光年,信號來回需要5萬年!也就是説,即使那裏的外星人接收到信號又馬不停蹄的光速趕到也需要2.5萬年

    第二次是1974年證明了引力波的存在

    很多人可能會非常好奇,引力波不是2015年9月14日才被LIGO發現麼?為什麼1974年就被證明了?其實是這樣的:1974年普林斯頓大學物理學家拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒在在天鷹座天區發現了一顆脈衝星!

    但這顆脈衝星非常奇特,這顆脈衝星一秒鐘自轉17次,即脈衝週期約為59毫秒,但它的脈衝信號有時快於預期理論時間到達,有時候又比預期理論時間慢。這種變化平滑並且重複,週期為7.75小時,因此兩個物理學家都認為有一顆伴星在干擾這個信號,分析後發現這顆脈衝星有一顆大約為1.4個太陽質量,最遠距離為4.8個太陽半徑的中子星互為伴星!

    PSR B1913+16公轉週期的縮短。[4]紅點為實際觀察到的值,和廣義相對論所預測的縮短值拋物線相符合

    它的存在使得信號週期性出現變化,而赫爾斯和泰勒對這個脈衝雙星系統的深入研究發現,其公轉週期存在變小的趨勢,這種軌道衰減可以用愛因斯坦的廣義相對論中的引力波來解釋,它們的半軸每年縮短3.5米,大約在3億年後合併。

    得益於這項偉大的發現,兩位科學家獲得了1993年的諾貝爾物理學獎!

    當然這還沒完,1991年,天文學家沃斯贊和弗雷爾用這個望遠鏡發現毫秒脈衝星PSR125712的行星系統,又一次轟動科學界。這是天文學家首次發現的太陽系外的行星系統!

    第三次測量行星距離和發現水星有水

    其實這兩項並不值得驚訝,因為阿雷西博射電望遠鏡有着無與倫比的發射功率和接收精度,所以拿它來測量精確行星距離簡直就是小題大做,還有經典的案例是1991年阿雷西博望遠鏡在水星兩極監測的回波中發現水冰特徵,而且這個厚度還不小,面積大約有整個華盛頓特區大小,而厚度則高達3.2千米!水星還真顆名副其實!

    阿雷西博天文台發現的水星的北極地區圖片

    其實阿雷西博望遠鏡的大新聞遠不止此,除了在科學界大出風頭外還在影視劇中也頗有影響力,卡爾薩根經典科幻小説改編的《超時空接觸》和007電影《黃金眼》都有大片幅展示,《黃金眼》的後半部分外景地幾乎都在阿雷西博射電望遠鏡上!

    兩次滅頂之災,名副其實的天眼垃圾場

    自進入新世紀以來,阿雷西博望遠鏡就開始走下坡路,主要和多個超大望遠鏡陣列投入使用有關係,而它的結構龐大,功能單一也限制了它的發展,儘管在2001年被列入IEEE里程碑列表中(美國電氣和電子工程師協會(IEEE)認定在電機工程領域上重要的發明與貢獻),在2008年阿雷西博射電望遠鏡則被列入美國的國家史蹟名錄,但仍然無法改變它暗淡的未來!

    2016年5月23日,NSF發表了聲明稿稱這座天文台可能對環境造成了巨大的影響,打算拆除!2017年9月21日,颶風瑪莉亞帶來的強風導致430MHz線路饋送斷裂並掉到主鏡盤上,損壞了38,000塊鋁板中的約30塊!

    此後阿雷西博一直為它捉襟見肘的經費而發愁,儘管數次都在即將關門大吉時獲得了資金支持,但每次的都在生死邊緣被拯救回來的感覺一定不好,儘管阿雷西博還活着,但它已經年久失修,反射盤面上髒兮兮的,看起來就像一口燒了幾十年卻沒洗過一次的大鍋,實在讓人惋惜!

    更讓人揪心的是2020年8月10日,由於支撐纜繩斷裂,阿雷西博望遠鏡的的反射盤面上裂開了一道30米長,十幾米寬的口子,大量反射面板損壞,真是屋漏偏逢連夜雨,阿雷西博此次損壞,不知道什麼時候維修完畢了!而據SPACE.COM的新聞顯示,至少在6天前時仍然沒有調查清楚那根固定的鋼纜為什麼會斷裂!

    正值中國FAST天眼射電望遠鏡一個接一個取得突破時,昔日的射電界霸主阿雷西博卻即將關門大吉,實在不勝唏噓!

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