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英雄迟暮,阿雷西博望远镜为何坍塌?崛起的中国天眼体现大国胸怀

2022-2-26 12:57| 发布者: imufu| 查看: 36000| 评论: 0

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孤独的阿雷西博与崛起的中国“天空之眼”

去年12月1日,美国科学基金会突然表示,为天文观测做出巨大贡献的阿雷西博射电望远镜已经倒塌,重约900吨的钢缆和接收设备一起击中了地面的反射层,因此无法重建阿雷西博射电望远镜。

很多不熟悉射电望远镜的人肯定会感到惊讶。原来除了中国的fast,其他地区也有射电望远镜?

其实世界上还有很多射电望远镜,不只是中国一台,包括俄罗斯建造的世界上口径最大的球面射电望远镜(Latan -600),口径达到了576米。德国波恩100米射电望远镜;美国的阿雷西博射电望远镜和VLA的合成孔径射电望远镜阵列等。





国家重量:500米球面射电望远镜

然而,位于中国的500米口径球面射电望远镜(fast)是世界上最大的单口径和最灵敏的射电望远镜。其综合性能约为射电望远镜领域的“老大哥”阿雷西博望远镜的十倍。

中国FAST射电望远镜从上世纪90年代中期开始构思建造,历时20余年,最终于2016年9月25日正式建成。这也是我国自主研发制造的超大口径射电望远镜,口径500米,名副其实的“国之重器”。

在不久的将来,4月1日,中国FAST射电望远镜将正式向全球科学领域开放,这也体现了大国的共享与包容。



我相信中国的FAST射电望远镜可以在天文学中发挥巨大的作用。中国科学家破解了龙虾眼的mpo光学系统和cmos探测器,建造了FASE射电望远镜,终于在转瞬即逝的现象中发现了一些惊人的秘密。

然而,在射电望远镜领域举足轻重的阿雷西博射电望远镜,近年来命运多舛。

近几年一直无人问津,远看像一片废墟。去年,它在经历了两次大规模破坏后倒塌了。20世纪10大工程之首的阿雷西博305米(后来增加到350米)射电望远镜到此结束。



阿雷西博射电望远镜的昔日辉煌

阿雷西博射电望远镜于20世纪60年代初在美国波多黎各建成并投入使用。在去年12月倒塌之前,它已经投入使用了57年。它的口径达到了305米,后来又扩大到了350米。一开始主要用于冷战时期的探测,但此后一直用于天文学。它是20世纪60年代世界上最先进的射电望远镜。

但现在看来,由于它不能自由旋转,只能通过改变馈源舱的位置和地球的自转来扫描和成像具体的空中位置,在天文学领域也做出了突出的贡献。





1974年底,天文学家用阿雷西博射电望远镜观测到距离地球数万光年的大力神,然后向其发送信息,史称“阿雷西博信息”。这个双星系列脉冲介绍了太阳系的情况,包括人类的生活和各种参数,地球上的人口等。

虽然被当时信奉以霍金为代表的“黑暗森林法则”的人所诟病,但它仍然是人类将有关地球的信息发送到外太空的第一次重要尝试。在接下来的几十年里,天文学家用它来拍摄恒星的照片和搜寻地外生命。









但是曾经诸多的成就与辉煌也无法避免阿雷西博的快速落寞。在最近几年,就频频有人传出,阿雷西博现场犹如废墟一般,已经没有工作人员进行维护了。

在4年前的9月份,因为美国玛利亚飓风侵袭当地,导致阿雷西博失去了一个钢缆吊臂;在去年的8月份,上空设备上的一条辅助钢缆又突然间崩断,砸向地面反射层,留下了一条几十米长的豁口。



同年11月初,上方的主钢缆完全断裂,给阿雷西博造成了一次毁灭性的打击。阿雷西博所有方美国国家科学基金会派出人员进行评估,并决定永久关闭阿雷西博。

可没等到有关人员进场拆除,到了12月1日,阿雷西博射电望远镜却自行坍塌,挂在空中的将近900吨的接收设备突然坠落,阿雷西博射天文台完全坍塌,好在没有造成人员伤亡。

至此,天文学领域的“功臣天眼”阿雷西博射电望远镜时代落幕。





“英雄迟暮”的阿雷西博射电望远镜为何近几年像废墟,直至轰然坍塌?

其实阿雷西博的坍塌原因,除了遭遇了几次恶劣气象灾害的天灾之外,最主要的原因还是人为放弃阿雷西博的因素比较多。

阿雷西博射电望远镜的所有方机构变更频繁,后期缺乏有效的管理,这为彻底坍塌造成了隐患。

另外它的维护成本非常之高,每年大约需要约合8000万元人民币的费用,自从5年前阿雷西博射天文台的所有方就停止了用于维护款项。如果没人维护,阿雷西博射电望远镜废弃也只是时间问题。





另外所有方在其遭遇飓风侵袭后就已经对其评估,修复阿雷西博射电望远镜的难度非常大,还不如重新选址再重新建造一架科技含量更高的射电望远镜。

经过几十年的风吹雨打,阿雷西博天文台的一些组件已经完全老化,并且没有相同的零件可供替换了。这也是过早坍塌的一个原因。

其中还有一个最重要的原因,阿雷西博射电望远镜的技术在当时非常先进,但是现如今已是非常落后的了。我国的“天眼”fast500米口径射电望远镜的综合性能比阿雷西博要先进10倍左右。

这说明了阿雷西博射电望远镜的具有可替代性。所以所有方也开始不再进行出资维护,任由风吹雨淋,最后坍塌。美国虽然少了阿雷西博射电望远镜,但是还有很多射电望远镜存在,例如美国有世界上最大综合孔径射电望远镜矩阵VLA,它完全可以取代阿雷西博射电望远镜。



最后

阿雷西博射电望远镜的坍塌代表着属于它的时代已经结束,目前世界上有许多性能优于阿雷西博射电望远镜可以取代它的位置,例如我国的“天眼”FAST射电望远镜的性能就要比阿雷西博高出10倍。

再加上阿雷西博射电望远镜遭遇飓风,年久失修,维护经费昂贵等问题,阿雷西博射电望远镜的坍塌也就不让人意外了。图片来自网络,侵联必删。






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