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全世界最大的射电望远镜阵列监听外星人信号(图)

来源: | 2016-10-18 | 人气: ℃    

导读: 来自全球20个国家的科学家们正在筹划建造全世界最大规模的射电望远镜阵列,其中主要的参加国包括澳大利亚、中国、法国、德国、意大利、荷兰、新西兰、南非和英国等。一旦……

来自全球20个国家的科学家们正在筹划建造全世界最大规模的射电望远镜阵列,其中主要的参加国包括澳大利亚、中国、法国、德国、意大利、荷兰、新西兰、南非和英国等。一旦建成,它将极大的帮助科学家们对行星和恒星的形成过程,以及宇宙暗能量之谜进行探测,甚至对可能存在的外星人信号进行监听。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

巨型望远镜C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

这一设备取名“平方公里阵列”(SKA),这得名于其巨大的信号采集面。但这并非意味着它具有1公里的天线口径,而是采用上千台较小的天线构成阵列。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

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国际SKA项目负责人理查德·史利茨(Richard Schilizzi)表示:“我们将采用较小的天线,直径大约15米。理由很简单,这样做的成本更低,尤其当你考虑到你需要建造3000台这种天线时,就要更加注重价格问题了。”C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

之所以我们需要建造如此巨型的天线阵列,是因为其观测的无线电波波段波长要远远长于可见光。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

要保持一定的分辨率,望远镜的口径和所观测波段的波长成正比,即如果其工作波段越长,则要保持高分辨率,其望远镜口径也必须越大。可见光波段的波长非常小,因此几十厘米甚至几厘米的小口径望远镜已经可以获得较高的分辨率,但是无线电波波段的波长很长,这就要求望远镜的口径做的非常大,才能获取高分辨率的数据。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

英国曼彻斯特焦德雷尔班克射电天文台(Jodrell Bank Radio Observatory)主管西蒙·加灵顿(Simon Garrington)解释说:“由于波长上的差异,如果你想要获得和光学望远镜媲美的分辨率,你需要大概100公里口径的射电望远镜。很明显,你不可能真的去建造一台这么大的望远镜,但是你可以建造许多较小的天线,并将它们连接起来协同工作。”C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

SKA建成后,其灵敏度将比世界上现存任何一台设备高出50倍,分辨率高出100倍。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

现在正有来自20个国家的科学家们在设法进行望远镜的建造工作。该项目预计将耗资15亿欧元(约合142亿人民币)。按照计划,工程将于2016年开工,在2020年年底前完成第一阶段施工,全部工程将在2024年完成。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

竞争空前C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

世界各国对于这一大型合作项目选址的竞争异常激烈。不过现在已经遴选出了最终入围的两处候选地点:南非的北角地区,以及澳大利亚西部地区。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

巴尼·法纳罗夫(Bernie Fanaroff)是南非项目组的主管,他解释说:“选址中考虑最多的就是那里的无线电干扰必须最少。附近如果有任何大功率的广播和其他无线电信号,都会对望远镜阵列的工作产生干扰。这就像是让你在白天阳光普照时观测星星一样。”C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

“因此,这里不应该有手机信号覆盖,不应该有很多居民,附近也不应该有小汽车开来开去。事实上,当我们进行初步测试时,那个测试员附身坐在一把塑料椅子上时产生的振动和静电就对设备灵敏度产生了干扰。”C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

建成之后,整个阵列中大约50%的望远镜天线将位于中央的5公里半径内,另外的25%将外延至200公里范围,最后的25%将延伸超过3000公里。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

在南非申办方提出的技术方案中,这些天线中一部分将位于临近的纳米比亚、莫桑比克、马达加斯加、赞比亚、毛里求斯、肯尼亚和加纳境内。C8e奇闻怪谈--搜遍天下之奇闻,罗尽人间之怪谈

而澳大利亚的方案中则将由一部分天线建造于新西兰境内。澳方申办团队主管布莱恩·伯耶尔(Brian Boyle)告诉记者:“澳大利亚方面提出的方案中,望远镜阵列的核心位于默奇森射电天文台(Murchison Radio Observatory),那里是地球上最偏僻的地方之一。并且澳大利亚和新西兰一起,可以为望远镜阵列提供5500公里范围内的广泛选址余地。”

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