射电望远镜的发明及主要特点

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  射电望远镜是指观测和研究来自天体的 射电波的基本设备,可以测量天体射电的强度、 频谱及 偏振等量等。亲爱的小伙伴们,你们知道射电望远镜是怎么发明出来的吗?下面小编给大家分享关于射电望远镜的发明及主要特点,我们一起来看一下吧~

射电望远镜

  射电望远镜的发明

  1928 年,在美国贝尔电话公司工作的物理学家扬斯基接受了实验室分配给他的一项任务,要他找出当时新安装的北大西洋无线电话受到“静电干扰”的原因。1932 年,他在新泽西州架设了一台他所设计的无线电接收机。他的天线像一座用木杆和黄铜条搭成的“脚手架”,底部装有车轮,故有“旋转木马”之称。它其实是世界上第一台射电望远镜。借助这台粗陋的设备,扬斯基悉心观测,不轻易放过观测得到的任何现象。有一天,他从耳机中接收到了一种出乎意料的干扰信号,一种连续不断的嘶嘶声。起初,他以为这个“不速之客”可能是人为的干扰,但是经过一年多的跟踪探究,发现那个干扰信号的强度有周期性变化,其同期恰好等于地球相对于恒星的自转周期,即23小时56分零4秒。这说明干扰信号既不是来自地球也不是来自太阳,它可有来自遥远的宇宙星体。扬斯基连续追测,终于发现每当天线指向恒星中的人马星座时,那种干扰信号最强,于是他终于明白,他负责探究的静电干扰至少有一部是由外层空间辐射的无线电波引起的。扬斯基向世人宣布了自己的重要发现。他的发现轰动了科学界,无线电工程师雷伯决心继承他的研究,制造一个更好的接收器。1937年,雷伯用多年积蓄制成一个直径9.45米的抛物面反射器,是世界上第一台名副其实的射电望远镜。经过耐心的工作,他终于接收到来自太阳和其他天体的射电波,从而证实了场斯基的发现。雷伯将观测结果和研究资料公布后,天文学家正式承认了射电天文学,从此诞生了一个新分支学科。

  射电望远镜的主要特点

  射电望远镜与 光学望远镜不同,它既没有高高竖起的望远镜镜简,也没有 物镜,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。

  射电望远镜的重要功能

  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。

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