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中国的“天眼”对中国有什么影响?
先科普一下我国的“天眼”工程。所谓“天眼”就是指位于贵州黔南山区的 500 米口径球面射电望远镜,即为 FAST,旨在通过接收获一些射电电信号探索外太空。“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。
自建成以来,天眼收获也不小,据最新消息“天眼”目前发现 51 颗脉冲星候选体,并且其中 11 颗得到了确认。其综合性能也是之前最著名的阿雷西博射电望远镜的十倍强。如此强势的工程,其建成对中国的影响如何呢?
加强我国在天文领域的地位
天眼作为一项顶尖的天文学大型工程设备,论影响力,首先想到的应该是国家在该领域技术水平和地位的提升。天眼项目从启动到最终的完成,历经各种艰难且花费了二十年有余,建成之后就成了世界上最大的射电望远镜,并且在之后的较长时间内仍能保持在一流的地位,这将吸引更多的人才研究相关的科研课题,大大推动我国天文领域的发展。难以超越的工程,就是在该领域当前实力的证明和标榜。
推动工业、制造、建设等方面发展
天眼建在在贵州山区,其建设所需要的工业,建造水准也必须确保一流才能拿下。这对我国的工业制造支持和建造能力也是一种极大的考量,其核心支撑结构是索网结构,依靠该结构才能实现反射面的主动变位,该索网结构的索网跨度和精度要求也是世界顶尖的水平,也就是第一个采用变位工作方式的索网体系。在该技术难题的攻克中,形成了多个创新性的专利成果,对我国的工业制造,建设工程的有了很大的提升。
天眼的出现使得中国拥有的世界上探测距离最远,侦测数据最为精准的固定式射电望远镜。作为人类迄今为止建造的规模和体型最大的射电望远镜,天眼无疑是中国航天航空领域发展最有意义的一个项目。虽然天眼没有飞出地球的神州系列航天飞船那么引人瞩目,也没有像嫦娥系列运载火箭那么让人喝彩。但是天眼的出现证明了中国的射电面板的规格已经标准化,量产化。已经可以在极短的时间内生产数量足够的射电面板用来建设大型射电望远镜这样的大型工程。
而由于接受器的功率过于强大,方圆数公里都不会出现任何电磁信号。所以在望远镜里的观测人员几乎是和外界隔绝。并且天眼的出现证明了中国不仅只限于能生产较为粗糙只能用来造桥用的钢索,中国也一样和美俄以及西方众多先进国家一样生产出又细,承载重量又高的高精度钢索,并且在钢索的设计建造工艺上在某方面还要把西方更胜一筹。比如同直径的钢索线,中国设计生产的在使用刚性和耐磨损抗腐蚀上就要比西方同类产品高。即使是钢质量出了名的好的日本,也只是停留在小批量精加工生产上,所以日本的的射电望远镜一般直径都不会超过100米,和中国500米的天眼差的可不是一星半点。
此外,天眼的出售也使得中国可以在天外行星的探测发现速度上要远高于外国。比如在2017年,中国的天眼望远镜就是发现脉冲外星最多,获得认证最多的望远镜,这在极大程度推动了人类对太空探索的进度。而且还可以使中国发现大量的类地行星以在国际航天协会上获得更多的话语权。而且天眼绝对不是中国设计的最后一款射电望远镜,为了探索广袤无垠的宇宙中国肯定会设计建造更大的行星观测平台。
天眼是我国在贵州建造的球面射电望远镜,简称FAST,
天眼是中国的重大科技项目,通过天眼我们可以直接观测遥远星系,把目标投向河外星系。如图所示,天眼已经在2016年下半年投入使用,它的主体是口径达500米的球面射电望远镜,这个和我们以前使用的电视接收用的卫星天线锅也很像,但天眼要厉害多了,它是当前地球上口径最大的射电望远镜,你也可以想象一下口径500米的一口大锅有多大。
天眼投资高达40亿人民币,依靠贵州当地的天然地势修建。天眼项目从调研到启用,前后花费二十多年的时间,在天眼投入使用不久,天眼总工程师及首席科学家南仁东先生因病去世。
在天眼之父南先生去世后不到一个月内,天眼就开启了它的收获之旅,
首先是发现两颗新脉冲星,填补了中国的天文研究空白。目前天眼已经发现了几十颗疑似脉冲星,其中有11颗已经得到确认,天眼发现的脉冲星即可研究宇宙形成和发展的奥秘,也可以作为宇宙中的灯塔供航天器精确导航使用。当然天眼还可以接受来自遥远宇宙中的其他无线电波,捕捉外星智慧生命的信息。
中国天眼在贵州平塘的启用,也带动了当地的经济发展,
当地已经获批国家科普示范基地和中国十大科技旅游基地。当地启动的天文小镇项目投资120亿,打造成国家5级景区。据当地统计数据,天眼景区启动一年来,已经有24万游客前来探访。
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中国的天眼是最大的射电望远镜。
射电望远镜的主要功能是观察宇宙中的电子辐射。没有需求当然不会去耗费巨资建立如此巨大的射电望远镜,当时天眼望远镜肩负着重要的两个科学使命,一是巡视宇宙中的中性氢,这样便能够研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化,虽然这看起来特别宏观和我们日常的生活没有什么密切的联系,如果真的能够破解宇宙起源和推出演化规律,这种优势国际上绝对是压倒性的,掌握了它这个超级真理,能够预知未来趋势,提前做出对策。二是观测脉冲星,研究极端状态下的物质结构与物理规律,每次物质形态和物理规律的进步都会推动工业产品的生产,中国天眼还携带了一个终极目的,那就是寻找地外文明,虽然现在没有人敢肯定另外文明长什么,但世界之大无奇不有,一切皆有可能。
我们现在知道宇宙物质的能量与特性不足百分之一,特别是对暗物质和暗能量射电望远镜在其中起着至关重要的作用。如果中国天眼能够帮助我们寻找外星生命解开宇宙起源之谜不仅仅科学作用与价值巨大,更重要的是会改变人们的世界观,从而推动生产方式的变革影响我们的生活。
天眼有多种观测模式包括指向,跟踪,漂移扫描,曾经美国有一款轰动世界的望远镜,如今中国的天眼综合性能甩美国的十条街,他能够看的太空中更远更微弱的天体。天眼也带动了中国天文学界的发展,仰望星空脚踏实地,是人类进步的动力,更多的未解之谜等着我们去发现。
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