中国天眼或将不是世界第一！英国耗资154亿，建造最大射电望远镜

　　2020年12月1日，美国国家科学基金会确认了一条消息，位于美属波多黎各岛山谷中的阿雷西博望远镜继2020年两次严重的电缆事故后，望远镜悬挂的接收设备平台当天坠落并且砸毁了天线表面，此次事件的后果就是高达800万美元维修费用，不过专家称此次的维修概率太低，这个望远镜在未来将不会再使用。

　　

　　自此我国的“天眼”就成为了全球唯一的全口径均有反射面的球面射电望远镜，从此引领了世界射电天文学研究，然而从去年的7月份开始，天眼在世界上的地位有可能要被撼动。

　　2021年2月份，一个名为SKA的平方公里阵列天文台总部设立在英国，在同年的7月，SKA天文台望远镜也开始建设，据称，此次建设共投资了154亿元，将建成人类有史以来的最大的望远镜。

　　

　　今天我们所提到的射电望远镜可不同于天文望远镜和普通的望远镜，它们在本质上有着很大的区别，或许我们对于望远镜的理解是看到更远的物体，而射电望远镜则是观测和研究来自天体的射电波的基本设备，它可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量，包括手机射电波的定向天线、放大设点信号的高灵敏度接收机、信息记录、处理和显示系统等。那么它的工作原理又是什么呢？

　　

　　在广袤的天空宇宙中，有很多天体、星际气体等它们本身并不发光，然而却可以发射电磁波，当宇宙中的这些电磁波发射到地球上时，有一部分会被大气层给吸收掉，而剩下的电磁波我们就将其称为射电波。

　　我们平时所能看见的雷达、还有射电望远镜都能接收到这种电磁波，而雷达的工作原理是自身发出这种射电波，然后再接收，从而达到发出命令指示的作用，而射电望远镜只是单纯、被动的接收射电波。

　　

　　我们从外观上就能看出射电望远镜最主要的结构就是旋转抛物面，也就是我们看上去像锅盖一样的东西，它的作用就是反射电磁波，使其同相达到公共焦点，这样来自宇宙微弱的射频信号的功率就会在焦点处放大10~1000倍，这样我们就能将放大后的信号通过电缆传送至控制室，再进一步放大，我们就可以将这些信号记录下来，进行试验和研究。

　　在20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子，这四大发现都与射电望远镜有关。我国的天眼作为目前全球最大单口径射电望远镜，可以探测到137亿光年外的宇宙信号，自其问世以来，它已经发现了370多颗新的脉冲星，这个数量可是同时期全球其他望远镜发现数量总和的3倍。

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　　SKA是英文Square Kilometer Array的缩写，表达的意思是平方公里阵列，而我国的天眼的接受电磁波信号的面积还不到0.2平方公里，它们和我国的天眼相比起来，我国的天眼就像是一个海碗，而SKA的系统看起来更像是一个一个小碗排列组合成的。

　　

　　该望远镜是21世纪的重大科学项目之一，最初将包括遍布南非和澳大利亚的197个碟形天线和130000个天线，所以我们将其称为阵列，这些天线都必须联系起来，通过软件帮助它们一起工作。在直径5公里的核心区域内，一半以上的天线都将在此工作，四分之一的天线分布在核心区周围150公里的范围之内，剩下的天线分布在周围大约3000公里的区域内，可见规模十分庞大。

　　据悉，SKA建成之后，射电望远镜的分辨率和灵敏度将大大提高，并且波长的覆盖范围将比以往建造的望远镜要广得多，甚至能够将接收到的信号转化为图像，能够帮助我们回答有关宇宙起源的问题、例如恒星如何首次发光或者是暗能量到底是什么，该望远镜还能接收任何外星传输的信号，也许通过SKA，在未来的某天我们会在遥远的小行星上通过识别特定频率的信号，寻找构成生命的氨基酸，我想那样就离和外星生命沟通不远了吧！

　　

　　说一句公道话，不管我们愿不愿意，随着SKA一步又一步的建设开始，中国的天眼被超越将会是一个不争的事实，恐怕只是时间的问题。中国科学院院士武向平指出：天眼的世界地位还能保持10年左右的时间，一旦SKA建成，天眼的领先优势将被其取代。

　　不过就目前来说，天眼由主动反射面系统、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部分构成，我国天眼拥有世界领先的绝对灵敏度，在宇宙演化、脉冲星探测以及星际分子搜寻等领域发挥作用。尽管新的天眼即将建设，在这期间，其他国家想要开展相关宇宙研究仍然需要使用我国的天眼。

　　

　　对于我国未来的射电天文学，我国的叶叔华院士提出了几条建议：希望我国能够利用这次机会，承担起SKA亚洲区域中心的重任，此外中国的天眼对于SKA系统来说更是一个好的帮手，天眼在工作的时候，还可以和SKA等联合起来，组成一个技术网络。从而将分辨率提高十倍，帮助中国射电天文走向一个新的台阶，开辟中等射电频率领域的新境界。

　　

　　总之，不管是哪个国家开发、研制的高科技，我们都应该秉持着支持的态度，因为这是我们人类探索太空、探索宇宙的重要路程，对全世界的天文学研究都具有重大的意义

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