当前位置:首页  >  兴趣圈  >  儿童乐园  >  读一读  >  科学故事

世界之眼——天眼望远镜

分享到:
发布日期:2022-08-18

FAST,天眼

“哇,是谁在大山里弄了这么大一个‘蹦蹦床’!”在天文展区参观的心心看着天眼望远镜的模型叫道。

“更像一口超大的锅吧!这是什么东西呀?”开开看着模型问道。

“它叫做500米口径球面射电望远镜,英文简称FAST,是目前世界上最大的单口径射电望远镜,天文学家们用它观测浩瀚宇宙,因此也被称为‘天眼。’”妈妈介绍道。

500米口径是指直径500米?”开开吃惊地问道。

妈妈点头说道:“没错!天文学的研究大多依赖观测设备,只有更好的望远镜才能看得更远,发现那些暗弱的天体。中国‘天眼’的直径有500米,接收面积有30个足球场那么大,是世界最大、灵敏度最高的射电望远镜,说它是世界之眼都不为过。”

“为了放下它,肯定挖了一个特别大的坑吧?”心心问道。

“中国‘天眼’选址在贵州的喀斯特巨型洼地上,可谓浑然天成,独一无二。”妈妈笑道。

“除了个头大,选址恰到好处,应该科技含量也很高吧?”开开想知道这大家伙儿到底好在哪里。

“嗯,射电望远镜的主要功能是将来自天体的电磁波经过金属镜面反射后汇聚起来,因此射电望远镜的常用形状有球形和抛物面两种,区别在于电磁波经球面反射会聚焦在一条线上,而抛物面会聚焦在一个点上,因此抛物面收集信号更容易。天眼可以精准移动球面的面板,将观测天区那面的球面变成抛物面。”妈妈介绍道。

“难道安装了拉伸装置?”开开想象如何将球面拉成抛物面。

FAST,天眼,射电望远镜,馈源舱

妈妈进一步解释道:“首先建一个内径500米的圈梁,接下来用手腕粗的钢索编成索网挂在圈梁上,然后在索网上安装上4450块、边长约11米的三角形面板,最后在索网下连接了2225个触动器,这样就可以根据指令控制索网节点的高低位置,使得天眼观测时球面变成抛物面,结束后再变回球面。这可是一只会动的眼睛哟!”

“中间这个被钢索吊起来的小盒子是干什么呢?”心心观察着模型问道。

“这个小盒子叫做馈源舱,有30吨重哟!这可是很重要的装置,‘天眼’收集的宇宙信号都要汇聚于此,可以理解为眼中的视网膜。望远镜周围设有6座最高可达168米的支撑塔,通过6条钢索将馈源舱悬吊在球面中心,观测时,通过调节使馈源舱时刻处于抛物面的焦点上。”妈妈说道。

“费了这么大劲,天眼到底能让我们在宇宙发现什么呢?”开开再次问道。

妈妈给两个孩子举例道:“首先,氢是宇宙中最简单、最容易形成、最多的元素,通过对氢元素的观测了解宇宙中的物质结构分布,对于了解宇宙的演化过程有很大的帮助。第二,脉冲星是中等质量恒星死亡以后的必然结局,天眼可以观测脉冲星,进一步探索其物质结构,揭开更多宇宙秘密。第三,星体之间存在很多复杂的分子,叫做星际分子。通过探测星际分子,可以了解生命与恒星等的起源。最后,宇宙中像太阳这样的恒星非常多,因此人们相信外星人的存在,天眼同样在搜索可能的星际通信信号,搜寻外星文明。”



【知识卡】世界之眼——天眼望远镜

中国“天眼”,即500米口径球面射电望远镜,英文简称FAST,是目前世界上最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜。

中国“天眼”选址于贵州的喀斯特巨型洼地上,通过4450块三角形面板及2225个触控器,完成观测时的抛物面转化。通过6座支撑塔的钢索调节,使馈源舱时刻处于抛物面的焦点上。

中国“天眼”的科学目标为:1、巡视宇宙中的中性氢,研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化;2、观测脉冲星,研究极端状态下的物质结构与物理规律;3、主导国际低频甚长基线干涉测量网,获得天体超精细结构;4、探测星际分子,研究恒星形成与演化、星系核心黑洞以及探索太空生命起源;5、搜索可能的星际通讯信号,搜寻外星文明。