求个射电天文学接收器的原理图! 谢谢

如何制作射电天文望远镜
用三五个以前电视上用的八木天线做成天线阵,利用县城的电视接收设备,再弄个二手的绘图仪(把电平信号绘在坐标纸上,类似地震台的地震记录仪),自己选一个频段(人为干扰相对小的,但在电视频率范围内的),固定好天线阵(实在不行就用一架八木天线),利用周日运动进行扫描,一天扫一个纬度(纬度宽度间隔定大点),然后十几天或几十天后用十几张或几十张图合并做一个自己的全天谢电图.或直接用一块数据采集卡代替绘图仪直接把数据输入电脑里.就ok了基本设备包括收集射电波的定向天线,放大射电信号的高灵敏度接收机,信息记录﹑处理和显示系统等.必须有足够的灵敏度和分辨率.它是把恒星发出的粒子流,光波接收,在屏幕上呈现出来,仅限于恒星.那个和抛物面基本没关系.大锅凑合可以用,但也算不上抛物面.最好直接买个卫星电视用的接收天线,还一定要是正规产品才能有效提高增益.接收器什么的都好说,都可以用卫星电视的改造.主要问题在于,你在网上看到的射电望远镜图片,都是处理出来的,原始信号根本就不是图片也没有颜色.如果你还要搞,如果只是想要1-2米小口径的那你不如买个大口径光学天文望远镜+转接口接上数码相机,几百一千块就搞定而且效果很好.几十米大口径的才有意义,但估计你真的做不了.射电望远镜的优点就在于可以做很大的口径(相比于磨制同样口径的镜片来说),或者用多台天线做成集群从而增强信号.个人做这种东西虽然很帅,但真的没有实用性.
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转载:自制射电天文望远镜
注:原文转载
我自制的射電望遠鏡和三片色複消色差望遠物鏡
首次发帖…这次能发帖还真的多谢胡兄的代为发帖,因为我一直申请不了账号(一问之下,原
来港澳台学生的数据都不在系统内….)
近日忙放考研的事…颇为辛苦…所以找点东西做一下…放松一下心情…不做出来…更加日
日想着它…倒不如快点做出来…好让自己之后能好好的温习。(没有限制的实验是最爽的,
还记得大二和大三下学期...是我真正感到实验的好玩之处…那时真的做到不想走...~~重
点是不要迫我短时间做出实验来..那是很苦的)
最后就做了这支望远镜了,这是我第一个自制的射电天文望远镜,由想做到做...看文章找
数据及做到以下测试也只用了五天时间,当我把它带回去后,也会是澳门第一个射电天文
不说了,上图
天线暂时架起来做测试(支架还没有做好)
计划是先架起...后改装和测调...天线是本来用作卫星接收的...12.25GHz-12.75GHz
本来打算自制的…不过时间问题…还是想方法找找吧
一个信号验测计 ...在天线指向室内(任意方向)时测的...
当搞好时...太阳以下山去了...只好把手放在天线高频头的前端做测试,按黑体辐射理论人
本身都是一个辐射源...会有信号的...因为那个高频头质量比较一般...所以放大不能调太
大...但己足够做这个测试
放了手时的频谱(买了一个山寨频谱仪..花了我二百多元&&&&寻卫星用的那种而己) 可见在
左边多了一小峰...(其实整体有变的)
噪声是也~~
及后两日我测了一下太阳,但附近估计有卫星…有两个信号…但因为考研将至(4/19考~~)
没法子不暂时停止这个实验了~~~图片也在机子内…也没有空去分折了。
改进:当然…这个设备还是有很多地方可以改的,首先在为它做一个赤道仪,用单片机控制
步进电机调速
当年学微机时只拿了个六十几分~~但今天我却把知识都用上了& & ( 其实我成绩一直不好
~~&&&&&&””)
当然还想找个一个计算机示波器,改一下那个频谱仪(看过他的电路…能改),把数据就收
在计算机入,那就可以做频谱分析了(当初做这个的目标是打算在日蚀时测一下临边现象的
顺带多介绍一个我之前的作品---复消色差的三物镜折射望远镜,质量有贵价ed apo的三分
二及以上..成本是不到他们三分一的设计…完全用国产平价玻璃设计, 玻璃是用c语言自己
编程序求解的,由一百多种玻璃中选出最优解…(话说当年…c语言又是6x分的…具体的都
忘了,我从小到大基本上从来不看自己的成绩…大家别学我…为此己吃苦头了) 及后用ze
max设计出来,这都是自学的~~借机会在此呜谢南大图书馆…在考研前…我经常去看他的电
子书...用普通玻璃做apo的理论难找呀…所以南大图书馆万岁!!!。现在这个东西都己成商
品了…由南京某光电公司生产(他们比较过后,甚至认为我设计得比他们专门找的人设计得
好,哈哈,听完后开心死我~~~~~这也是diy的精神吧~要不解决有和没有的问题,要不就是
做得比厂家还好)…成品都快出来了~~~(有点后悔…把设计送了给他们…没有收他们钱~~~
上次天文年南大活动(把镜子都放到游泳馆那个活动…)另一光学公司的质管对我所用的玻
璃都很感兴趣~~(zemax求解玻璃…还是不太有用的…kaka…)&&但是我不会告诉他的..哈哈
..初二当年,我黑入了我中学的网络…很高兴地教了一个朋友…他竟然把一个黄网放了上
去!!! 吓死我… 从此以后…任何敏感技术…一慨不提~
话说太多了,上图吧~~
反正大家对还没有实物的东西兴趣应该不太大..只发个设计报告算了
Ps.跪求一下解决方法(学习一下网络用语KAKA)…原来国内是不允许搞卫星接收(声明!!那
个射电望远镜是不能接收任何卫星电视的!!!因为没有接收器…也不能解调…) 但那个东西
一放出来肯定会误会的…所以我先拆散了~~(总不会因为各位的实验室有丙酮而说你们能做
出TATP而把你们关起来吧~~) 想问一下那位大大知近来有什么创新呀什么计划呀…请介绍
一下…让参加一下…把那台东东”正式任名”一下它。再不行就向天文系求救了。
再PS.这个借机会说一下的…其实一直也真的很希望好好和朋友同学们一起玩~~但无奈普通
话怎样也说不好…词不达意…没法子…只能躲起来搞自己玩的~~唉…连最后一次旅行都因
为要考研而不能去…
WHAT’S NEXT?&&(?人看完老外自制的射电后总有这句……不明白,抄一下)
首先当然是节衣缩食了(主要是缩食…衣倒没所谓)
当然是对它做个”身体检查”啦~~ 定标呀等等…
别以为我都只是在搞天文望远镜…只是巧合而己…
另外的计划
CNC 雕刻机 (数控雕刻机)--- 材料己基本买好了~~考完研就能做出来..主要是为以后要D
IY的东西做的..先用MASTERCAM作好图…就可以数控做出来了~~~
STM(隧道扫瞄显微镜) ---这个东西我说做都有四年了…基本要看的文章都看过了,材料都
找过了,基本实验也做了…所有东西都不是问题…最大问题是没有时间
模型涡轮喷射引擎---主要是为了玩…当然想把成功大学那个硕士的失败作品做成功…那可
以发一下文~~哈哈(都看了不少这个东西文章)…这个要金属加工…要求朋友帮手
燃料电池— 这个嘛…没空没钱..先放在脑子里…
其实还有N百个例如做个脉管做一下液氮等等…主要是不到一两天就有一个新的慨念或者发
明的构思~~…把我的时间都花光了(前日看报纸才吓然发现...我加入了几年的澳门创新协
会新一期名单…我竟然做了副监事长…严重雷到…要回澳后问一下会长是否搞错了…&&&&
这都是我课余所做的东东,感觉都没有什么科学价值…所以我把他们当是玩具~~用来玩的
~~各位大大别骂我呀~~…跟大家分享一下~~如果大家喜欢…我把之前做的都发一下
~~~写完~~~
好,看不懂呵呵
我也不懂啊 所以把原文一字不落的转过来了 希望有看懂的
这个人太强了,膜拜!!::.jpg::
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
观摩、学习。::.jpg::
几年前发过 是南大的那个?
看了也不懂啊,,,还是搞光学的吧
射电,很专业呀!
仰视一下..............
看了之后很打击信心
看不懂........................
那玩意国家禁止的 想玩也得考个证件
呵呵 准目视派的飘过·~~
超强人啊!多做几个组成射电阵。::.jpg::
::.jpg:: 好牛×
这是宇宙示波器啊,呵呵!
高科技含量,看不懂
照片中的天线是南京中卫产的55公分(或60公分,看高频头连接处是55公分的特点,看后面连接部分是60公分的特点,怀疑是两个拼凑成的一个)ku波段天线,形状是椭圆的,零售价100左右,高频头应该是百昌os525,本振11300Mhz,价格30元左右,对射电没什么了解,见得更多好像是正圆形比较大的天线,民用一般是是接收c波段信号。我自己最大的是180cm的c波段和90cm的ku波段天线,如果射电方面能做些事情,也想玩玩,哪位DX能指点一下
射电啊。。看看。。
看不懂,图也没有
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射电天文台
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“射文台”是天文学专有名词。来自中国天文学名词审定委员会审定发布的天文学专有名词中文译名,词条译名和中英文解释数据版权由天文学名词委所有。
射电天文台内容简介
中文译名射电天文台
英文原名/注释radio astr radio observatory
射电天文台补充说明
“英汉天文学名词数据库”(以下简称“天文名词库”)是由中国天文学会天文学名词审定委员会(以下简称“名词委”)编纂和维护的天文学专业名词数据库。该数据库的所有权归中国天文学会所有。
射电天文台资料来源
中国天文学名词审定委员会网站:
维基天文网站:
企业信用信息射电望远镜_百度百科
射电望远镜
射电望远镜(radio telescope)是指观测和研究来自天体的的基本设备,可以测量天体射电的强度、及等量。包括收集射电波的,放大射电信号的高灵敏度,信息记录﹑处理和显示系统等。日,亚洲最大的全方位可转动射电望远镜在正式落成。这台射电望远镜的综合性能排名亚洲第一、世界第四,能够观测100亿以外的天体,将参与我国及各项深空探测。
射电望远镜基本原理
经典射电望远镜[1-2]
的基本原理[3]
是和光学相似,投射来的被一精确镜面反射后,同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦,因此,射电望远镜天线大多是。射电望远镜表面和一理想抛物面的均方误差如不
40m射电望远镜
大于λ/16~λ/10,该望远镜一般就能在波长大于λ的射电波段上有效地工作。对米波或长分米波观测,可以用金属网作镜面;而对厘米波和毫米波观测,则需用光滑精确的金属板(或)作镜面。从天体投射来并汇集到望远镜焦点的射电波,必须达到一定的功率电平,才能为接收机所检测。目前的检测技术水平要求最弱的电平一般应达 10 ─20瓦。射频信号功率首先在焦点处放大10~1,000倍﹐并变换成较低频率(中频),然后用电缆将其传送至控制室,在那里再进一步放大﹑检波,最后以适于特定研究的方式进行记录、处理和显示。
天线收集天体的,接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式,终端设备把信号记录下来,并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是和灵敏度,前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力,后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度!
射电望远镜是主要接收天体射电辐射的望远镜。射电望远镜的外形差别很大,有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜,有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜,有射电望远镜阵列,还有金属杆制成的射电望远镜。
1931年,美国的用天线阵接收到了来自中心的。随后美国人在自家的后院建造了一架口径9.5米的天线,并在1939年接收到了来自中心的无线电波,并且根据观测结果绘制了第一张射电天图。从此诞生。雷伯使用的这架天线是世界上第一架专门用于天文观测的射电望远镜。
20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现:、、、,被称为“四大发现”。这四项都与射电望远镜有关。
天文望远镜的极限分辨率取决于望远镜的口径和观测所用的波长。口径越大,波长越短,分辨率越高。由于无线电波的波长要远远大于的波长,因此射电望远镜的分辨本领远远低于相同口径的光学望远镜,而射电望远镜的天线又不能无限做大。这在射电天文学诞生的初期严重阻碍了射电望远镜的发展。
1960年,英国的(Ryle)利用的原理,发明了综合孔径射电望远镜,大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是:用相隔两地的两架射电望远镜接收同一天体的无线电波,两束波进行干涉,其等效分辨率最高可以等同于一架口径相当于两地之间距离的单口径射电望远镜。赖尔因为此项发明获得1974年。
射电天文学领域已经广泛应用长的干涉技术,把遍布全球的射电望远镜综合起来,获得了等效口径相当于地球直径量级的射电望远镜。美国建设了VLBA,欧洲建设了EVN,二者组成了国际VLBI网。
射电望远镜基本指标
射电天文所研究的对象﹐有太阳那样强的连续谱射电源﹐有辐射很强但极其遥远因而角径很小的类星体﹐有角径和流量密度都很小的﹐也有频谱很窄﹑角径很小的等
射电望远镜
。为了检测到所研究的射电源的信号﹐将它从邻近背景源中分辨出来﹐并进而观测其结构细节﹐射电望远镜必须有足够的灵敏度和分辨率。
射电望远镜灵敏度
灵敏度是指射电望远镜&最低可测&的能量值,这个值越低灵敏度越高。为提高灵敏度常用的办法有降低接收
阿雷西博天文台射电望远镜
机本身的固有噪声,增大天线接收面积,延长观测积分时间等
射电望远镜分辨率
分辨率指的是区分两个彼此靠近的相同点源的能力﹐因为两个点源角距须大于天线方向图的时方可分辨﹐故宜将射电望远镜的分辨率规定为其主方向束的半功率宽。为电波的所限﹐对简单的射电望远镜﹐它由天线孔径的物理尺寸D 和波长λ决定。
那么,怎样提高射电望远镜的分辨率呢?对单天线射电望远镜来说,天线的直径越大分辨率越高。但是天线的直径难于作得很大,目前单天线的最大直径小于300米,对于波长较长的射电波段分辨率仍然很低。因此就提出了使用两架射电望远镜构成的。对射电干涉仪来说,两个天线的最大间距越大分辨率越高。另外,在天线的直径或者两天线的间距一定时,接收的无线电波长越短分辨率越高。拥有高灵敏度。高分辨率的射电望远镜,才能让我们在射电波段&看&到更远,更清晰的宇宙天体。
射电望远镜简史现状
位于美国新墨西哥州的综合孔径射电望远镜(VLA)。
1931年,在美国的贝尔实验室里,负责专门搜索和鉴别电话干扰信号的美国美国无线电工程师(Karl Guthe Jansky)发现:有一种每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰。经过仔细分析,他在1932年发表的文章中断言:这是来自中射电辐射。由此,杨斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。当时他使用的是长30.5米、高3.66米的旋转天线阵,在14.6米波长取得了30度宽的 “扇形”方向束。此后,射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。
甚大阵射电望远镜
自从杨斯基宣布接收到银河系的射电信号后,美国人G·雷伯潜心试制射电望远镜,终于在1937年制造成功。这是一架在第二次世界大战以前全世界独一无二的抛物面型射电望远镜。它的抛物面天线直径为9.45米,在1.87米波长取得了12度的 “铅笔形”方向束,并测到了太阳以及其它一些天体发出的无线电波。因此,雷伯被称为是抛物面型射电望远镜的首创者。
1946年﹐开始建造直径66.5米的固定抛物面射电望远镜﹐1955年建成当时世界上最大的76米直径的可转抛物面射电望远镜。与此同时﹐澳﹑美﹑苏﹑法﹑荷等国也竞相建造大小不同和形式各异的早期射电望远镜。除了一些直径在10米以下﹑主要用于观测太阳的设备外﹐还出现了一些直径20~30米的抛物面望远镜﹐发展了早期的射电干涉仪和综合孔径射电望远镜。六十年代以来﹐相继建成的有美国国立射电的42.7米﹑加拿大的45.8米﹑澳大利亚的64米全可转抛物面﹑美国的直径 305米固定球面﹑工作于厘米和分米波段的射电望远镜(见)以及一批直径10米左右的毫米波射电望远镜。因为可转抛物面天线造价昂贵﹐固定或半固定孔径形状(包括抛物面﹑球面﹑抛物柱面﹑抛物面截带)的天线的技术得到发展﹐从而建成了更多的干涉仪和十字阵(见)。
1962年 Ryle 发明了综合孔径射电望远镜并获得了1974年。
射电天文技术最初的起步和发展得益于二战后大批退役雷达的&军转民用&。射电望远镜和雷达的工作方式不同,雷达是先发射无线电波再接收物体反射的回波,射电望远镜只是被动地接收天体发射的无线电波.。20世纪50、60年代,随着射电技术的发展和提高,人们研究成功了射电干涉仪,,综合孔径望远镜等新型的射电望远镜射电干涉技术使人们能更有效地从噪音中提取有用的信号;甚长基线干涉仪通常是相距上千公里的。几台射电望远镜作干涉仪方式的观测,极大地提高了分辨率。
大型射电望远镜阵列
六十年代末至七十年代初﹐不仅建成了一批技术上成熟﹑有很高灵敏度和分辨率的综合孔径射电望远镜﹐还发明了有极高分辨率的甚长基线干涉仪这种所谓现代射电望远镜。另一方面还在计算技术基础上改进了经典射电望远镜天线的设计﹐建成直径100米的大型精密(德意志联邦共和国附近。
上世纪80年代以来,欧洲的VLBI网﹑美国的VLBA阵﹑日本的空间VLBI相继投入使用,这是新一代射电望远镜的代表,它们的灵敏度﹑分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。其中,美国的超常基线阵列(VLBA)由10个抛物天线组成,横跨从夏威夷到圣科洛伊克斯8000千米的距离,其精度是哈勃的500倍,是人眼的60万倍。它所达到的分辨率相当让一个人站在纽约看洛杉矶的报纸。
今天射电的分辨率高于其它波段几千倍,能更清晰地揭示射电天体的内核;综合孔径技术的研制成功使射电望远镜具备了方便的成像能力,综合孔径射电望远镜相当于工作在射电波段的照相机。为了更加清晰的接受到宇宙的信号,科学家们建议把射电望远镜搬到太空。
日,科学家正计划从地球向发射信息,希望主动与太阳系其他生命取得联系,获取它们的信号。天文学家将通过射电望远镜把信号发射到数百个遥远的星系,希望获得开创性发现。
这个计划由加利福尼亚州“地外智能生物搜索研究所”科学家负责。他们认为这个计划是人类太空探索的重要一步。如果计划进展顺利,距地球20光年的太空区域将收到这些信息。[4]
射电望远镜类型介绍
一、根据天线总体结构的不同,射电望远镜按设计要求可以分为连续和非连续孔径射电望远镜两大类。
主要代表是采用抛物面天线的经典式射电望远镜。
非连续孔径
以干涉技术为基础的各种组合
世界最大射电望远镜
。20世纪60年代产生了两种新型的非连续孔径射电望远镜——甚长基线干涉仪和综合孔径射电望远镜,前者具有极高的空间分辨率,后者能获得清晰的射电图像。世界上最大的可跟踪型经典式射电望远镜其抛物面天线直径长达100米,安装在德国马克斯·普朗克射电天文研究所;世界上最大的非连续孔径射电望远镜是甚大天线阵,安装在美国国立射电天文台。
为了观测弱射电源的需要,射电望远镜必须有较大孔径,并能对射电目标进行长时间的跟踪或扫描。此外,还必须综合考虑设备的造价和工艺上的现实性。
二、按机械装置和驱动方式,连续孔径射电望远镜(它通常又是非连续孔径的)还可分为三种类型。
全可转型或可跟踪型
可在两个坐标转动,分为赤道式装置和地平式装置两种,如同在可跟踪抛物面射电望远镜中使用的。
部分可转型
可在一坐标(赤纬方向)转动,赤经方向靠地球自转扫描,又称中星仪式(见)。
主要天线反射面固定,一般用移动馈源(又称照明器)或改变馈源相位的方法。
正在建设中的射电望远镜
射电观测在很宽的频率范围进行,检测和信息处理的射电技术又远较光学波段灵活多样,所以射电望远镜种类繁多,还可以根据其他准则分类:诸如按接收天线的形状可分为抛物面﹑抛物柱面﹑球面﹑抛物面截带﹑喇叭﹑螺旋﹑行波﹑偶极天线等射电望远镜;按方向束形状可分为铅笔束﹑扇束﹑多束等射电望远镜;按工作类型可分为全功率﹑扫频﹑快速成像等类射电望远镜;按观测目的可分为测绘﹑定位﹑定标﹑偏振﹑频谱﹑日象等射电望远镜。关于非连续孔径射电望远镜,主要是各类射电干涉仪。
射电望远镜特点优势
射电望远镜与不同,它既没有高高竖起的望远镜镜简,也没有,目镜,它由天线和接收系统两大部分组成。
巨大的天线是射电望远镜最显著的标志,它的种类很多,有抛物面天线,球面天线,半波偶极子天线,螺旋天线等。最常用的是抛物面天线。天线对射电望远镜来说,就好比是它的眼睛,它的作用相当于光学望远镜中的物镜。它要把微弱的宇宙无线电信号收集起来,然后通过一根特制的管子(波导)把收集到的信号传送到接收机中去放大。接收系统的工作原理和普通收音机差不多,但它具有极高的灵敏度和稳定性。接收系统将信号放大,从噪音中分离出有用的信号,并传给后端的计算机记录下来。记录的结果为许多弯曲的曲线,天文学家分析这些曲线,得到天体送来的各种宇宙信息。
射电望远镜观测网络
中国、日本、韩国三国科学家正利用他们共同构建的世界最大射
射电望远镜结构
电望远镜阵,探测、超大质量黑洞等深空奥秘。
三国天文学界在各自独立开发的射电天体探测网基础上,整合了东亚地区直径约6000公里范围内19台射电,覆盖了从日本小笠原、至中国乌鲁木齐、昆明的广阔地域,成为世界上最庞大的射电天文观测网络。如果配合日本“”绕月卫星上搭载的观天设备,这个望远镜阵的直径将会扩展到2.4万公里。
东亚(VLBI)观测计划中方科学家、中国科学院上海天文台研究员31日说:“中国天文学家经过30多年努力建成的VLBI网,对国际上射电天文学的研究,做出了很大的贡献。我们还成功地将VLBI技术用于中国首颗绕月卫星的测轨工作,已取得巨大成功。”
甚长基线干涉测量是国际天文学界使用的一项高分辨率、高测量精度的观测技术,用于天体的精确定位和精细结构研究。一个完整的VLBI观测系统通常由两个以上射电望远镜观测站和一个数据处理中心组成。中科院VLBI观测系统由上海25米直径、北京50米直径、昆明40米直径和乌鲁木齐25米直径等4台射电天文望远镜,以及上海数据处理中心组成。
沈志强说,各观测站同时跟踪观测同一目标,并将观测数据记录或实时传送到数据处理中心,计算机依靠这些观测值计算得出目标天体的精确位置。
中国VLBI网三周前刚进行了一次远程数据采集、海量存储、数据处理实验,利用高速互联网将VLBI观测数据,实时传送到数据处理中心并进行实时相关处理,以取代传统的VLBI数据邮寄方式。半个月前,包括上海和乌鲁木齐两个观测站在内的世界17个射电望远镜观测站进行的实时接力观测演示,也获得成功。
东亚VLBI观测网的主要工作将是完善日本射电天体探测计划正在绘制的银河系图。日本科学家相信,由12台望远镜组成的日本射电天体观测网,加上中国的4台望远镜以及韩国刚建成的3台21米口径望远镜,恒星定位的精度将成倍提高。
“这一独特的工作将帮助我们获得关于星系结构的优质数据。”电波天文学教授小林秀行在接受新华社记者采访时说。
韩国和日本科学家正在开发一种特制的计算机,用于整合海量的观测数据,这套计算设备,计划于在韩国首尔投入使用。科学家预计,东亚VLBI观测计划将于2010年全面展开。
自400年前意大利人首次用望远镜观测星空,人类通常靠光学设备进行天文学研究。人们后来发现,天体除了发出可见光,还发出电磁波。1932年,美国工程师卡尔·央斯基偶然发现了来自的电波,射电天文学从此发端。碟状天线一般的射电天文望远镜,通过接收天体无线电波或主动发射电波并接收回波,确定遥远天体的形状结构。[5]
射电望远镜在建项目
射电望远镜亚洲最大
2012年3月,65米口径可转动射电天文望远镜工程在上海脚下紧张施工,这将是亚洲最大的该类型射电望远镜,总体性能在国际上处于第四位。据介绍,这台望远镜属于中国科学院和上海市政府重大合作项目,已于日在沪启动。
据了解,这台65米的射电望远镜是和上海市人民政府于2008年10月底联合立项的重大合作项目。其接收范围覆盖8个波段,总体性能列全球第四。
这台65米的射电天文望远镜如同一只灵敏的耳朵,能仔细辨别来自宇宙的射电信号。它覆盖了从最长21厘米到最短7毫米的8个接收波段,涵盖了开展射电天文观测的厘米波波段和长毫米波波段,是中国目前口径最大、波段最全的一台全方位可动的高性能的射电望远镜,总体性能仅次于美国的110米射电望远镜、德国的100米射电望远镜和意大利的64米射电望远镜。
望远镜采用的修正型卡塞格伦天线能在方位和俯仰两个方向转动,下方轨道上有6组共12个轮子驱动天线的方位转动,上方的俯仰大齿轮控制天线的俯仰运动,这使得望远镜可以以高精度指向需要观测的天体和航天器,其最高指向精度优于3角秒。
望远镜的主反射面面积为3780平方米(相当于9个标准篮球场),由14圈共1008块高精度实面板拼装成,每块面板单元精度达到0.1毫米,代表了国内大尺度高精度面板设计与制造技术的最高水平。
主反射面的安装则采用了国内首创的主动面技术,在面板与天线背架结构的连接处安装有1104台高精度促动器,用以补偿跟踪观测时重力引起的反射面变形,提高高频观测的天线接收效率。促动器的单位精度可达15微米,即一根头发丝直径的一半左右。
望远镜坐落的轨道由无缝焊接技术全焊接而成。这是国内首次采用全轨道焊接技术,解决了轨道焊接变形等多项技术难题。
射电望远镜信号距地球3.7万光年
养在佘山“深闺”数年的一位探索宇宙奥秘的世界级“高手”,昨天正式“出山”。不必受限于天气的好坏,凭借它多个波段的“耳朵”,这座亚洲最大、总体性能世界第四的大型射电望远镜,可以灵敏地“倾听”来自宇宙深处各类天体发出的射电信号,进而展开测量和研究。
昨天下午,该望远镜接收到了首个信号,它来自距离地球3万7千光年的区域。
射电望远镜全球最大射电望远镜
为了争取国际最大规模的射电望远镜合作计划来华,中国正在贵
FAST示意图
州省“筑巢引凤”,建设全球最大的射电望远镜。这是中国2007年批准立项的500米口径球面射电望远镜(FAST)项目,日前已经在贵州省开始基建,项目总投资6.27亿元,建设期5年半,已于2011年3月正式开工建设,预计于2016年9月建成。建成之后不仅将成为世界第一大单口径天文望远镜,并将在未来20年至30年内保持世界领先地位。
中科院院士、原副主席叶叔华表示,FAST最大的技术成就是解决了球面镜随时变抛面镜这一难点,中国是世界上首个掌握该技术的国家。选择贵州省,是因为要做一平方公里大口径的射电望远镜,估计要有30个望远镜拼在一起。中国贵州有很多巨大的山谷,足可以放这样一个望远镜。
科学家们自1994年提出项目建设规划后,就苦苦搜寻、反复论证近10年,才确认大射电望远镜FAST探测基地落户在贵州省一片名为大窝凼的喀斯特洼地。“大窝凼不仅具有一个天然的洼地可以架设望远镜,而且喀斯特地质条件可以保
障雨水向地下渗透,而不在表面淤积,腐蚀和损坏望远镜”,FAST工程办公室副主任张海燕说。[7]
 这里是喀斯特地貌所特有的一大片漏斗天坑群——它就像一个天然的“巨碗”,刚好盛起望远镜如30个足球场面积大的巨型反射面,望远镜建成后,将会填满这个山谷。
由于望远镜坐落于“大窝凼”凹坑内,所以非常适合观测。另外,大射电望远镜的观测虽然不受天气阴晴影响,但在选址中对无线电环境要求很高。调频电台、电视、手机以及其他无线电数据的传输都会对射电望远镜的观测造成干扰,就好像在交头接耳的会议上无法听清发言者讲话一样。大射电望远镜项目要求,台址半径5公里之内必须保持宁静,电磁环境不受干扰。
说,大窝凼附近没有集镇和工厂,在5公里半径之内没有一个乡镇,25公里半径之内只有一个县城,是最为理想的选址。有了FAST,边远闭塞的喀斯特山区将变成世人瞩目的国际天文学术中心,成为把贵州展现给世界的新窗口。
中国为建超级天文望远镜,将搬迁近万名当地居民。中国官方报道说,当地政府已经着手搬迁事宜,提出对搬迁居民经济补偿和住房帮助。报道透露,贵州省水库和生态移民局按照每人1.2万元标准进行补助;贵州省民宗委按照每户1万元标准对少数民族住房困难户进行补助。[8]
射电望远镜重要功能
探测遥远的“地外文明”
这座巨大的望远镜外形与卫星天线相似,单口径500米,犹如一只巨大的“天眼”,将探测遥远、神秘的“地外文明”。千百年来人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实上,天体的辐射覆盖整个电磁波段,而可见光只是其中人类可以感知的一部分。
该射电望远镜可以用来监听外太空的宇宙射电波,其中包括可能来自其他智能生命的“人工电波”;在电力充足的条件下,这只巨大的“天眼”还能发送电波信号,几万光年远的“外星朋友”将有可能收到来自中国的问候。
可寻找第一代诞生的天体
据FAST工程办公室研究人员介绍,项目建成后,它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘,可以观测暗物质和暗能量,寻找第一代天体。
其能用一年时间发现数千颗脉冲星,研究极端状态下的物质结构与物理规律。而且无需依赖模型精确测定黑洞质量就可以有希望发现奇异星和夸克星物质;可以通过精确测定脉冲星到达时间来检测引力波;还可能发现高红移的巨脉泽星系,实现银河系外第一个甲醇超脉泽的观测突破。
用于太空天气预报
FAST还将把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘,将深空通讯数据下行速率提高100倍。脉冲星计时阵,为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。
同时,可以进行高分辨率微波巡视,以1Hz的分辨率诊断识别微弱的空间讯号,作为被动战略雷达为国家安全服务。还可跟踪探测日冕物质抛射事件,服务于太空天气预报。
带动中国制造技术发展
FAST研究涉及了众多高科技领域,如天线制造、高精度定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。FAST关键技术成果可应用于诸多相关领域,如大尺度结构工程、公里范围高精度动态测量、大型工业机器人研制以及多波束雷达装置等。FAST的建设经验将对中国制造技术向信息化、极限化和绿色化的方向发展产生影响。[9]
服务中国航天项目
65米射电望远镜作为我国乃至世界上一台主干观测设备,将在射电天文、天文地球动力学和空间科学等多个领域中取得一流的科学成果,将执行三期的VLBI测定轨和定位任务,以及我国未来月球和火星探测等各项深空探测任务,同时用于射电天文观测等多项科学研究。它作为一个单元参加中国VLBI网,将使其灵敏度提高42%。参加欧洲VLBI网,将使其灵敏度提高15%—35%。作为东亚VLBI网中口径最大的天线,它将起到主导作用。此外,该望远镜将进一步提升我国深空测定轨能力,为嫦娥探月工程和更长远的深空探测等国家重大战略需求服务。[10]
射电望远镜主要代表
当代先进射电望远镜有:以100米望远镜为代表的大﹑中型厘米波可跟踪抛物面射电望远镜;以﹑翁萨拉天文台和日本的设备为代表的毫米波射电望远镜;以即将完成的美国甚大天线阵。贵州平塘的射电望远镜FAST是现在世界上最大口径的射电望远镜。_
贵州平塘的射电望远镜FAST
射电望远镜未来展望
把造价和效能结合起来考虑,今后直径100米那样的大射电望远镜大概只能有少量增加,而单个中等孔径厘米波射电望远镜的用途越来越少。主要单抛物面天线将更普遍地并入或扩大为甚长基线﹑连线干涉仪和综合孔径系统工作。随著设计﹑工艺和校准技术的改进﹐将会有更多﹑更精密的毫米波望远镜出现。综合孔径望远镜会得到发展以期获得更大的空间﹑时间和频率覆盖。甚长基线干涉系统除了增加数量外,预期最终将能利用定点卫星实现实时数据处理,把综合孔径技术同甚长基线独立本振干涉仪技术结合起来的甚长基线干涉仪网和干涉仪阵的试验,很可能孕育出新一代的射电望远镜。
您见过口径达到500米,“塞满”整个山谷的望远镜吗?这就是世界上最大单口径射电望远镜——已于2008年12月底在我国正式开工建设的、相当于30个足球场大的FAST望远镜。
不仅中国的天文学家为之振奋,全世界的天文学家也在紧盯FAST——寄希望于这个最大的“天眼”或许能找到外星人,并解开宇宙起源之谜。
FAST设计综合体现了我国高技术创新能力,代表了我国天文科学领域先进水平,并将在未来20年至30年内保持世界领先地位。
射电望远镜搜寻外星人的巨无霸
记者:我们知道天文望远镜是非常重要的,通过它,科学家可以获取大量的天文信息,目前我国正在建造世界最大的射电望远镜,请问南老师,这种射电望远镜是用来做什么的?
南仁东:在众多的用途中,也许公众比较感兴趣的领域是用来搜寻地外文明。地球之外的众多星体中是否还有高等文明的存在,是所有人都想知道的,也是在现代科技飞速发展的情况下,摆在科学家面前的一个重大的课题。
那么,探寻有无高等文明的存在靠什么?我们知道,天体之间的距离是非常遥远的,人马座的比邻星是除太阳外离地球最近的一颗恒星,距离地球4.27光年,所以我们不可能发射一种能够直接到达的探测器去探索它们。
而现代电子技术、无线电通信、计算机技术的迅猛发展,为天文学家们搜寻地外文明提供了一种好办法——利用射电波即无线电波寻找地外文明。一旦在遥远的某个恒星上有理性社会及文明存在的话,他们的活动所产生的无线电波(电磁波的一种)就会自觉不自觉地向外发送,并很可能会传到地球。如果我们在地球上建立了这种电磁波的接收装置,就可能接收到外星射电波,从而获得地外文明存在的信息。
记者:这确实令人兴奋。那么我国这个名为FAST的、世界最大的射电望远镜将会在搜寻地外文明中起到重要作用?
南仁东:是的,FAST是球面状的、孔径达500米的射电望远镜,即Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope的英文缩略字头,建成之后将成为世界最大射电望远镜,成为搜寻地外文明最有效的利器。由于星球间的距离太远,电磁波信息会混杂在宇宙空间的各种辐射波中,以至于到达地球以后都将非常的弱(除非信号是定向发送给我们的),微弱的信号可能如同夹杂在雷声中的蝉鸣,如果接收设备不先进的话,很容易遗漏或难以分辨。所以,天文学家需要一个巨大的“耳朵”,这就是巨型射电望远镜,它可以收集极遥远的物体资料,而搜寻地外文明是射电望远镜的重要任务之一。
9月30日,随着长度3.5千米的10千伏高压线缆通过耐压测试、变电站设备调试完成,中科院国家天文台500米口径球面射电望远镜(简称FAST)项目综合布线工程完成,具备供电条件,这标志着“天眼”的神经系统已经成型,FAST工程进入最后的冲刺阶段。
FAST为国家重大科学工程,比目前世界上最大的美国阿雷西博天文望远镜观测面积大幅增加,灵敏度提高了2.25倍。
.科学探索[引用日期]
.人民网[引用日期]
.新浪科技[引用日期]
.新华网[引用日期]
.人民网.日[引用日期]
.铁血网[引用日期]
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