“慧眼”能刺穿“光年之外”?


“慧眼”能刺穿“光年之外”?



经历了调试、试运行和正式开放运行后近6000个机时的观测服务积累 , 目前“中国天眼”运行稳定可靠 , 灵敏度稳居世界射电望远镜之首 , 可有效探索的空间范围体积远超此前最先进的射电望远镜 。
从古至今 , 人们都渴望一双“慧眼” 。 现代望远镜 , 帮助人们看到更暗更远的天体 , 成为能刺穿深空的“慧眼” 。
对射电望远镜来说 , 反射面大小决定灵敏度 , 而灵敏度决定“眼力” 。
找一张“天眼”的照片来看 , 外圈是“鸟巢”状的圈梁 , 中间是反射面 , 但颜色不均匀 。 放大了仔细看 , 发现反射面是一块块三角形为主构成的 。

2019年8月27日拍摄的“中国天眼”(检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 欧东衢 摄
【“慧眼”能刺穿“光年之外”?】为什么颜色不均匀呢?因为每块面板的反光角度有差别 , 金属表层氧化、积尘也参差不齐 。

2016年6月30日拍摄的500米口径球面射电望远镜工程反射面板的局部 。 新华社采访人员 刘续 摄
过去同类射电望远镜的反射面是固定的 , 只能通过改变接收机的位置扫描天空中约20度的带状区域 。
为了让“天眼”看得更远更广 , 中国技术团队攻克超高强度、抗反复拉伸的钢索 , 首创主动变形反射面 , 使望远镜覆盖40度天顶角 。
当反射面变形时 , 2000多个液压促动器协同运动 , 带动索网上固定的4450个反射单元精确定位 。 千变万化的这张“金属脸” , 堪称地球上最大的“表情包” 。

2019年8月28日拍摄的不同光线环境下的“中国天眼”(拼版照片 , 检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 欧东衢 摄
以索网结构为核心的主动反射面 , 是“天眼”三大技术创新中最重要的 。 用结构力学博士出身的“中国天眼”总工程师姜鹏的话说 , 这个索网工程是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的 。
有了主动反射面汇聚更多信号 , 与先进接收机配合 , “天眼”就能捕捉更遥远、更暗弱的天体 。
那么“慧眼”能刺穿“光年之外”?答案是不在话下 。 “中国天眼”已经在直径约10万光年的银河系内发现一批脉冲星 , 又在遥远的河外星系探测到快速射电暴和中性氢发射线 。
只不过对天文学家来说 , 他们不愿意强调天体的距离 。 一是因为脉冲星等很难准确定位 , 多是根据色散估算距离;二是因为科学探索需要一步一个脚印 , 眼下重点关注的是地球所在的银河系 。 “天眼”将来一定会瞄准更多河外星系乃至宇宙边缘 。

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