张家界贺龙公园景点:2013年世界最大口径射电望远镜贵州建成

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 01:28:40


2013年世界最大口径射电望远镜贵州建成 2013年世界最大口径射电望远镜贵州建成中国样样争第一:2013年世界最大口径射电望远镜贵州建成!该模型的成功制造,标志着云马厂在走向参与规划建设目前世界上最大的、具有500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,简称FAST)的工作中迈出了重要一步。FAST建成后将成为世界上最大口径的射电望远镜,FAST与号称"地面最大的机器"的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;

世界迄今最大单口径射电望远镜“FAST”工程,在贵州省平塘县一片名为“大窝凼”的喀斯特洼地中正式启动。
具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上正在建造及计划建造中口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。
    这个500米口径射电望远镜外形与卫星天线相似,其接受面积相当于30个足球场之大,与号称“地面最大的机器”德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo300米望远镜相比,其综合性能提高了约10倍。FAST建成后,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。
    据中国科学院国家天文台FAST工程办公室副主任张海燕介绍,这个代表我国天文科学领域先进水平的项目,具有三项“独一无二”自主创新成果:将利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内创造性地铺设4600块单元组成500米球冠状主动反射面;将首次采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度定位。
    据悉,FAST工程投资超过7亿元,建设周期5年半。作为一个多学科基础研究平台,它将在宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等众多基础研究领域提供发展和突破的机遇,也将在国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用,其建设还将推动众多高科技领域的发展。具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上正在建造及计划建造中口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。

      

      在贵州省平塘县克度镇一片名叫大窝凼的喀斯特洼地中,将架起能够探寻和接受可能存在“地外文明”信息的目前世界上最大单口径射电天文望远镜—500米口径球面射电望远镜,这一项目有望年内开建。

 
    正在召开的贵州省“两会”上,贵州省省长林树森在《政府工作报告》中宣布,500米口径球面射电望远镜项目已落户贵州。据悉,作为国家九大科技基础设施之一,此项目拟利用我国科学家独创的设计和贵州独特的喀斯特地形条件,以及极端安静的电波环境,建造一个500米口径、接收面积相当于30个足球场面积的球面射电天文望远镜。

    据了解,这个项目总投资6.27亿元,建设期为5年,项目法人为中国科学院国家天文台,并将由中国科学院与贵州省政府共同建设,其中中央政府出资6亿元,贵州省政府出资1998万元,其余由项目单位自有资金解决。

    500米口径球面射电望远镜建成后,将使我国形成具有国际先进水平的天文观测与研究平台,为我国开展暗物质和暗能量本质、宇宙的起源和演化、太空生命起源和寻找地外文明等研究活动提供重要支持,有利于改善我国科技基础设施条件,提升自主创新能力,增强科技竞争力。

2008年01月19日 18:28:53  以上资料来源:新华网

贵州竞争全球最大射电望远镜落户

                                     

08月17日 17:38 南方周末

这是一个雄心勃勃的计划。它在1993年被提出时最初叫做LT(Large Telescope),意为“大望远镜”,后来在1999年改名为SKA Square Kilometer Array,中文名叫“一平方千米阵射电望远镜”。不管哪个名字,都昭示了它最大的特点:大。建成之后,数十架乃至上百架射电望远镜在地面上构成的网络将类似于一幅麦田怪圈的图案。这些望远镜收集无线电信号的总面积达到1平方千米,也就是100万平方米。

  这样大的望远镜,就连外星人的电视信号都能探测得到——假如外星人存在并且爱看电视的话。“只要你能对准(外星人的星球),就能够收到。”国家天文台大射电望远镜实验室一名研究员说。

  这种说法并不夸张。坐落于波多黎各的目前世界上最大的单碟片射电望远镜直径是305米,而在中国天文学家的计划中,有一种方案是建造30架300米直径的射电望远镜——这30架望远镜等效成SKA。

  射电望远镜接收来自宇宙空间的无线电波。在常见的设计中,遥远天体发出的无线电信号首先被射电望远镜锅状的表面反射到位于“大锅”上方的副镜中,然后经过副镜的第二次反射被位于“大锅”中央的接收器接收。

  如同人们对于计算机运行速度的追求,天文学家总是希望拥有更大的望远镜,因为望远镜越大,他们能看到的也就越多。

  我国目前最大的射电望远镜位于河北兴隆,直径有50米,在今年刚刚竖立起来。这是一架能够调节指向的望远镜。

  能够转动的射电望远镜无法建得很大。望远镜口径增加的同时,一些困难也变得显著起来。一个不难理解的例子是,在转动过程中的多数时间里,“大锅”下方的支架成为了最脆弱的部分。目前世界上最大的能够转动的射电望远镜是位于德国的100米镜。因而就有天文学家另辟蹊径,利用自然地形作为支撑,建设不能转动的大型射电望远镜。

  不同于接收可见光的望远镜,射电望远镜的观测几乎不受天气状况和空气污染的影响,因为无线电能够轻易地穿透云层。另一个特点是,不同位置的射电望远镜能够联网,将单个望远镜接收到的数据汇集成一个虚拟的更强大的望远镜所能接收到的数据。

  SKA的设计就是这样一种阵列。许多望远镜在一片核心区域中星罗棋布,而最远的观测站离核心区至少有3000公里,所有这些望远镜被等效为一个反射面积高达1平方公里的超大望远镜。

  SKA被称为下一代射电望远镜,它的观测灵敏度是现有射电望远镜的50倍以上,巡天的速度更是超越现有射电望远镜1万倍。根据计划,它将在10年后建成,并从2020年起全面运行至少50年,因此它又被称为“21世纪的国际射电望远镜”。

  选址晋级赛

  去年夏天,SKA选址委员会的成员先从阿姆斯特丹乘飞机抵达上海,然后转乘火车到达贵阳,最后乘汽车来到贵阳以南大约170公里的大窝凼。

  “这是一个种植水稻的村子,绿色的小块田地紧凑地排列着,尤其是在凹坑底部。”到达这里的委员会成员罗伯·米勒纳(Rob Millenaar)在他的博客中描写道,“景色令人敬畏,即便在自己成为这景色的一部分几天之后,它仍让我感到叹为观止!这是大自然的最佳杰作……”

  当然,米勒纳等人来到这里并不是为了观光。

  大窝凼是一处喀斯特洼地,由石灰岩经水流侵蚀后形成,这里是SKA候选的台址之一。米勒纳等人有一个很重要的任务,就是考察这里的无线电环境。“一轮观测需要连续四个星期每天24小时不间断地进行。”国家天文台的研究人员说。在米勒纳等人离开后,我国的工作组还要在这里进行至少一年的无线电环境观测。

  对于任何一架望远镜来说,建在哪里对于它观测效果的影响都是直接的,SKA也不例外。虽说射电望远镜的观测不受天气阴晴的影响,但在选址中有一种环境最重要——无线电环境。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你无法听清发言者的话一样。

  在来中国之前,米勒纳先去了南非,考察了那里的无线电环境;离开中国后,他又先后去了澳大利亚和阿根廷。这三个国家也都提出了适合SKA的台址,它们在同中国竞争。选址工作组将四国的候选台址考察一遍就花费了一年的时间。

  SKA要求,台址需有一个半径5公里的“核心区”,这里不能有手机信号,SKA的观测频段不允许受到干扰。之外还有半径150公里的“协调区”,对无线电环境也有一定的要求。贵州省无线电管理局已经在今年初明确,以大窝凼为中心,半径5公里范围内严禁设置任何无线发射设备。

  在澳大利亚,政府已经在西部设立了一个25平方公里的“射电天文公园”,这里是澳大利亚希望能够兴建SKA的地方。

  “在四个国家中,我国现有的电波环境不是第一就是并列第一。”国家天文台一位不愿具名的研究人员说。但他同时也表达出一种忧虑:SKA的建成和使用都在很多年以后,而随着中国的快速发展,无线电环境在今后一些年里很有可能会迅速恶化。而且,SKA望远镜不仅仅是分布在以大窝凼为中心的5公里范围内,最远的观测站将会远至乌鲁木齐。相比之下,南非、澳大利亚等国提出的台址人烟稀少,无线电环境的变化不会像我国那样快。

  事情有点类似于电视节目中的晋级赛。现在,SKA选址委员会即将召开会议,对候选台址进行投票,然后在9月上旬公布四国台址的“人气”。而SKA最终的选址结果将在两年之后确定。

  “目前我们不能透露任何关于选址的信息。”SKA国际项目工程师彼得·海尔(Peter Hall)8月14日说,“从技术角度我能说的是,贵州台址测试出了较低的无线电干扰,所以能够理解你们的射电天文学界为何选择这里作为下一代望远镜的台址。”

  “但同时应该理解,SKA选址过程是一个有点不同、更加复杂的过程。”他补充说。

  我国研究人员坦言,中国在台址的竞争中目前处境困难。现在的一个担心是,没有足够的喀斯特洼地可供利用。因为SKA最初计划的阵列分布得并不像现在这样广泛,而我国天文学家的打算是,每一个300米望远镜都要建设在一个洼地中。相比之下,另外三个国家的台址都位于开阔的平原地带。

  此外,在最初的SKA计划中,最遥远的观测站距离核心区只有300公里,而现在要求达到3000公里以上,这个最遥远的观测站选择在乌鲁木齐,但这是个城市,观测条件不会十分理想。

  “在SKA还被称为LT的时候,中国天文学家是首先提出严肃的建设方案的,这个方案在当时非常适合LT的计划,但现在情况已经变化了。”研究人员说。

  目前我国天文学家的另一种选择是,在每个洼地中建设一批小望远镜,而不是每个洼地内建设一个300米的大望远镜。这样一来,望远镜的总数可能会有上百个。

  探路者先行

  作为SKA项目的探路者,我国项目组的天文学家正在积极筹建“500米孔径球面望远镜”(FAST)。FAST这个名称一语双关,既明确说明了望远镜的口径,又包含有成以夺天时之利的意思。

  FAST同样是一架利用贵州喀斯特洼地的地理特征进行建设的大型射电望远镜。500米的直径将使它成为世界上最大的单碟片射电望远镜。一方面,FAST是SKA在中国的试验平台,可进行一系列创新或改进的技术方案的论证和试验;另一方面,它也可以独立进行观测。

  研究人员介绍说,现在FAST仍然处于图纸阶段,距离真正开工建设至少还需要一年半的时间,而建设的工期大概需要五年半。这样算下来,在FAST完工之时,SKA应该已经建设到可以做一些早期观测的程度了。

  去年11月,国家天文台大射电望远镜实验室在北京密云县建设了一个“探路者的探路者”。他们称这架射电望远镜为“密云FAST”,因为它是FAST的具体而微者。密云FAST直径为30米,相当于FAST的一个小模型。同样,它在被用于试验FAST关键技术的同时,也是一架能够做自己的观测项目的望远镜。

  在南非,天文学家也为SKA准备了类似的探路者项目。“南非台地阵望远镜”(Karoo Array Telescope 简称KAT)是缩小版的SKA,它由20架15米的射电望远镜构成。南非的射电天文学家希望用这样一个阵列来试验SKA建设中的关键技术。KAT计划在2008年到2010年间开工建设。

  “尽管KAT比SKA小,面积大约只有SKA的百分之一,但它仍将是能够产生世界级科学的世界级望远镜。”KAT的资料页上这样写道。

  另外还有世界上大大小小的许多射电望远镜都成为了SKA的借鉴对象和探路者。“射电天文学界在持续不断地为设备的提高而工作。”巴黎天文台的射电天文学家W·万·德瑞尔(W. van Driel)在一篇会议论文中写道。

  未来,性能得到提高的新一代射电望远镜带给人们的将远不只是对外星人电视信号的探测。

  SKA这个由17个国家出资10亿欧元建设的望远镜阵列,观测的范围涵盖了从脉冲星、黑洞,到星系、暗物质和暗能量的广泛的天体物理学目标。更为重要的是,观测技术的提高总是会带来更多意料之外的发现。

  在20世纪,射电天文学已经带来大量新发现,并造就了三个诺贝尔物理学奖。SKA这个21世纪的射电望远镜阵列在未来又将带来什么?谁都可以猜。

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欧洲欲建世界最大望远镜寻找地外生命08月06日02:54 重庆晨报

据英国《泰晤士报》5日报道,为了深入地探测地球以外的生命,欧洲南方天文台正计划耗资5至10亿欧元、耗时10年打造一台单一透镜直径达42米的“极大望远镜”(ELT),它的观察距离将远至130亿光年以外。

位于智利北部阿塔卡马沙漠帕拉那天文台的“甚大望远镜”(VLT)是目前世界上单一透镜直径最大的天文望远镜,它由4个子望远镜组成,每个子望远镜都装备了直径8.2米、重达24吨的透镜。2002年,VLT首次观察到了一颗位于太阳系之外的行星———2M1207b,这一气态状星体的质量约为木星的5倍。

  然而,欧洲南方天文台的科学家们并不满足于VLT的观察能力,于是提出了建造透镜直径为42米的“极大望远镜”(ELT)的方案。据悉,“世界头号天文望远镜”预计将耗资5至10亿欧元,耗时10年完成。它的工作原理是,首先利用主透镜收集来自遥远银河系的光线,再将光线从主透镜反射到辅透镜上,最后将图像转换成数据信号传送到天文台的实验室,供科学家们进行电脑处理和分析。

欧洲南方天文台相信,ELT的建成将大大提升人类对于浩瀚宇宙的认知程度。打个形象的比方,如果利用VLT能观察到月球上如同两个奥运会游泳池大小的火山坑,那么利用ELT则能观察到泳池边的领奖台。天文学家们相信,ELT将可以搜寻到约100颗与地球体积相当的星体,甚至还能观察到这些星体是否具备生命存在的所需条件,比如液态水和甲烷等。同时,ELT还将能够观察到130亿光年以外的星系,那里有“宇宙大爆炸”初期的产物。

  智利帕拉那天文台台长安德里亚·考夫博士表示:“有了ELT,你就能够找到宇宙起源的地方,即第一颗恒星和第一个星系形成之处。ELT所提供的精确数据,将帮助我们更彻底地研究生命形成和进化的过程。”

  西藏成候选建造地址

  位于智利北部阿塔卡马沙漠安第斯山脉塞罗·帕拉那山峰的帕拉那天文台海拔2500米,目前是ELT的首选建造地址。因为该地区年降水量仅3毫米,气候干燥,能确保每年有90%%的夜晚适合天文观测。其他候选地址分别为南非、摩洛哥、夏威夷和中国西藏,另外还包括南极洲。

直径50米大型射电望远镜日前在北京建成,这个国内最大的射电望远镜将用于明年4月的探月工程,对“嫦娥一号”绕月卫星的位置、轨道、速度进行实时监测,接收探测数据。

十一五期间,中国将投资60亿元用于十二项大科学工程的建设,并将在贵州建造世界上最大的望远镜,它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘,寻找第一代诞生的天体。投资12亿元的散裂中子源的建设是其中单项投资最大的项目。中国还将建一艘4000吨的海洋科学综合考察船,以及快速监测洪水、地震等突发自然灾害的航空遥感系统等。

四月三日,为中国“探月工程”服务的国内首台射电望远镜主体工程在云南省昆明市竣工。这台目前中国最大的射电望远镜于二00五年八月开工建设,安装在昆明市东郊凤凰山上的中国科学院云南天文台内,高四十五米,重四百余吨,直径四十米的锅状天线展开面积相当于四个篮球场大。目前,施工人员开始进行望远镜设备精度调节。望远镜的电子设备安装、连接调试、系统性能测试、验收等全部工作将于二00六年六月完成。

中国最大射电望远镜主体工程竣工

我国目前最大的近地天体探测望远镜日前在中科院紫金山天文台盱眙观测基地启用。专家预计该望远镜投入使用后,未来20年内可发现500至1000颗穿越地球轨道、有可能给地球带来危害的近地小天体。

为了探索发现有可能威胁地球和人类安全的近地天体,在国家科技部、江苏省人民政府的大力支持下,中科院将研制1.2米近地天体探测望远镜作为院省合作项目,并由南京天文仪器研制中心和紫金山天文台共同花了5年多时间完成。据了解,这台望远镜国内最大,在世界同类型望远镜中名列前五位。

  该镜为通光口径1米,球面反射镜1.2米的施密特型望远镜,具有强光力、大视觉的特点。由于盱眙县铁山寺国家森林公园内的跑马山上群山连绵、环境优美,周围没有工业设施和灯光污染影响,具有良好的大气透明度和理想的夜天光条件,且一年晴天数达210天,是搜寻近地天体的好场所。经中科院多名专家考察论证后,决定将该镜“安家落户”于此。

  虽然以地球目前的科技实力,完全有能力去拦截天外的灾星----近地小行星,但所有的相关方法都有赖于国际空间近地小行星监测网能提早发现,以留给人类足够的应变以及拦截的时间。 这台口径为1.2米的近地天体探测望远镜和以此为基础的盱眙观测站,配备了新一代的CCD探测器,专门用以自动搜索、定位有可能接近地球的彗星和小行星,并计算出它们的精确轨道。预计该望远镜投入使用后,未来20年内可发现500至1000颗穿越地球轨道、有可能给地球带来危害的近地小天体,其中包括50至100颗直径在1千米以上的近地天体。该观测站在加强紫金山天文台乃至我国天文观测研究的同时,还能极好地填补尚未健全的国际空间近地小行星监测网的空白。

紫金山天文台盱眙观测站近地天体望远镜艺术图

盱眙观测站位于苏皖两省交界处的江苏省盱眙县铁山寺跑马山,东经118"28′,北纬32°44′,海拔高度180米。观测站周围没有居民点和工业设施,具有较理想的夜天光条件。根据选址时的测量结果,夜天光(CCD测光)V星等为20.78等,B星等为21.38等,视宁度好于1角秒。

  盱眙站是我国唯一的天体力学实测基地,主要从事太阳系天体和人造天体动力学的实测研究。目前已装备了口径105/120厘米的近地天体探测望远镜和口径65/73厘米水平式空间碎片探测望远镜,以及其它一些小型专用望远镜。

  近地天体探测望远镜是我国口径最大的施密特望远镜,配备了国内性能最好的4K×4K 漂移扫描CCD探测器。近地天体探测望远镜主要用于搜索发现可能威胁地球的近地小行星,保卫地球安全。同时开展其它太阳系天体的实测研究。

  空间碎片探测望远镜用于观测人类遗留在太空的空间碎片(太空垃圾),为航天安全服务。