簡介
中國正在貴州、平塘、克度的大窩凼籌建世界上最大的射電天線,以用來監聽外太空的宇宙射電波,其中包括可能來自其他智慧型生命的“人工電波”;在電力充足的條件下,這個直徑達到500m的“大鍋蓋“還能傳送電波信號,幾萬光年遠的“外星朋友”將有可能收到來自中國的問候。這項被稱為“大射電”的工程,是由國家天文台研究員南仁東全面負責的,這是中國科學家首次正式尋找外星生命的工程。
與人們熟知的望遠鏡不同,大射電既不架在山頂,也不像"哈勃"那樣遨遊太空,而是在貴州一片名為"大窩凼"的喀斯特窪地中立足。這個500米口徑的射電望遠鏡,猶如一隻巨大的"天眼",將探測遙遠、神秘的"地外文明"。
千百年來人類大多是通過可見光波段觀測宇宙。事實上,天體的輻射覆蓋整個電磁波段,而可見光只是其中人類可以感知的一部分。
與接收可見光的傳統光學望遠鏡不同,射電望遠鏡接收的是天體射出的無線電波。射電望遠鏡既沒有高高豎起的望遠鏡鏡筒,也沒有物鏡、目鏡,而是由天線和接收系統兩大部分組成。接收機把從天線傳來的無線電波放大,並轉變成能用儀器記錄的信號或對無線電波進行拍照。
而具有中國獨立自主智慧財產權的大射電,是世界上正在建造及計畫建造中口徑最大、探測能力最強的單天線射電望遠鏡。
這座巨大的望遠鏡外形與衛星天線相似,接收面積相當於30個足球場。與號稱"地面最大的機器"德國波恩100米望遠鏡相比,其靈敏度提高約10倍,綜合性能較之美國Arecibo300米望遠鏡也提高了約10倍。
據了解,大射電作為一個多學科基礎研究平台,有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣,觀測暗物質和暗能量,尋找第一代天體。
人類生存的地球之外到底有沒有生命跡象?茫茫宇宙的初始狀態起於何方?對於這些長久以來困擾人類的"地外文明"疑問,大射電將搜尋識別可能的星際通訊信號,或許能因此幫助科學家揭開地外文明的"冰山一角"。
此外,這座巨大的射電望遠鏡將用於研究極端狀態下的物質結構與物理規律,並有可能發現奇異星和夸克星物質,以及中子星--黑洞雙星,從而精確測定黑洞質量。
據中國科學院國家天文台fast工程辦公室副主任張海燕介紹,這個代表中國天文科學領域先進水平的項目,具有三項"獨一無二"自主創新成果:利用貴州天然的喀斯特窪坑作為台址;窪坑內創造性的鋪設4600塊單元組成500米球冠狀主動反射面;將首次採用輕型索拖動機構和並在線上器人,實現望遠鏡接收機的高精度定位。
全新的設計思路和得天獨厚的台址優勢,使它突破瞭望遠鏡的百米工程極限,開創建造巨型射電望遠鏡的新模式。
科學家在經歷10年的苦苦尋覓之後,將大射電的台址確定在在貴州平塘縣克度鎮綠水村的大窩凼窪地,這裡得天獨厚的地理、地質條件和極端寧靜的自然環境。
大窩凼窪地是喀斯特地貌所特有的一大片漏斗天坑群,它就像一個天然的"巨碗",剛好盛起望遠鏡約20萬平方米的巨型反射面。建成後的望遠鏡將會填滿整個山谷。
"大窩凼不僅具有一個天然的窪地可以架設望遠鏡,而且喀斯特地質條件可以保障雨水向地下滲透,而不在表面淤積,腐蝕和損壞望遠鏡。"張海燕說,不僅如此,這裡還符合望遠鏡建設所需的其他"苛刻"環境條件。
由於無線電環境對射電望遠鏡影響極為重要,項目地址半徑5公里之內必須保持寧靜和電磁環境不受干擾。大窩凼附近沒有集鎮和工廠,在5公里半徑之內沒有一個鄉鎮,25公里半徑之內只有一個縣城,是最為理想的選擇。
據悉,大射電工程投資超過7億元,建設周期5年半。作為一個多學科基礎研究平台,它將在宇宙大尺度物理學、物質深層次結構和規律等眾多基礎研究領域提供發展和突破的機遇,也將推動中國高科技領域的發展。