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“中國天眼”,擁有極高靈敏度和探測力,掌控銀河系內所有動向

半年營收46億,下雨就變“湯鍋”?霍金為何勸告關閉,今天我們來聊聊“中國天眼”。

——--引子

大家好,我是小德。中國被認為可能是最先發現外星人的國家,因為我們去年透過國家驗收正式開放執行的500米口徑球面射電望遠鏡,也就是我們通常稱為天眼的超大望遠鏡,它是世界口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,天眼有著高靈敏度和更加廣泛的?探測範圍,預測將在未來20到30年中保持世界一流裝置的地位。除了在科學領域的重要地位,天眼目前也以預約制的形式向遊客開放,每天限制為2000人,據統計光是2017年上半年,天眼就為貴州省平塘縣帶來高達46億的旅遊觀光收入,這已經遠遠超過了天眼在建造和投入使用時的總花費。對於天眼的強大功能,銀河系範圍內如果存在外星人的話,天眼將可能最先發現他們的資訊。

關閉?

1994年我國確定了天眼的工程概念,2001年天眼專案獲得中科院批准並得到科技部支援,科研人員在我國範圍內尋找對比了1000多個天然窪地、300多幅遙感地圖後終於確定了天眼的建造地,也就是如今天眼的所在地貴州省平塘縣。在耗時22年,耗資12億,傾注了無數科研工作者的心血後,天眼於2016年9月25日落成啟用,2020年1月11日透過國家驗收正式開放執行。?截至?2020年3月23日天眼已經發現並認證了114顆脈衝星。天眼是目前世界上最大規模的射電望遠鏡,此前美國建造的阿雷西博望遠鏡一直被稱為“射電之王”。

?阿雷西博射電望遠鏡建造於1963年,直徑305米之後擴建為350米。我們中學的時候學過人類曾透過望遠鏡向宇宙傳送了地球和人類的資訊,希望能夠得到外星文明的回信,這個資訊就是透過阿雷西博傳送的。1974年的時候,阿雷西博向當時認為有可能存在外星文明的M13球狀星雲傳送了地球的一些資訊,被稱為阿雷西博資訊,該資訊由1679個二進位制數字組成,表達的資訊包括1到10的數字、DNA元素、核苷酸、雙螺旋、人類資料等等。可以說當時人們對阿雷西博射電望遠鏡是抱著很大期待的。?

?不過令人沒想到的是,2020年12月1日上午8點左右的時候,因為四個月內的兩次電纜事故,阿雷西博望遠鏡因結構失控,而最終倒塌。據報道,阿雷西博望遠鏡的塔尖折斷,懸掛在空中的重達900噸的裝置平臺直線墜落,現在阿雷西博望遠鏡已經處於關閉狀態。對很多研究小行星的天文學家來說,阿雷西博的坍塌意味著失去了一個重要的研究陣地,不過天眼的正式執行無疑可以在該研究陣地發揮更好的作用。2021年3月31日中國天眼向全世界天文學家開放,接受全世界天文學家的申請,展示了我們開放合作的態度。

?天眼望遠鏡是由我國科學家自主創新設計,研發與製造也由我國獨立完成。望遠鏡的口徑有500米,它的反射面積總計有25萬平方米,相當於是30個足球場。天眼的主體由4450塊三角鋁合金板構成,結構非常靈活可以像人的眼球一樣轉動,也就是說天眼是可以從不同角度來觀測宇宙的,這是阿雷西博望遠鏡所做不到的。可以說天眼對天文、外星文明探測、探索宇宙等方面都有著重要的作用與貢獻,但有一部分國外科學家卻勸告我們將天眼?關?閉,其中包括我們熟知的霍金,據說他在某大學演講時對天眼的建造表示不贊同,這又是為什麼呢?

?其實這與他們對地外文明的態度有關。費米悖論提出僅銀河系就存在大量恆星,即便圍繞恆星的行星能夠產生生命的機率很小,但龐大的恆星基數讓外星文明在統計學意義中仍然大量存在於銀河系,可直到如今我們仍然沒有充足的證據來證明有地外智慧文明存在。包括霍金在內的一部分科學家並不贊同地球繼續向宇宙傳送地球資訊,因為他們認為地外智慧文明如果能夠來到地球,那他們必定更發達,這會對較落後的地球造成威脅。所以他們建議關閉天眼這類能夠向宇宙傳送地球資訊的裝置,以免招致外星侵略者。外星會不會侵略地球這個問題似乎有些遙遠,關於天眼很多朋友更好奇的是,這樣一個盆狀的結構,如果下暴雨了,天眼會不會變成一口“湯鍋”呢?

“湯鍋”?

我們前面說過天眼建造在貴州省平塘縣,屬於降雨比較豐富的地區,而天眼又是一個盆狀結構,如果下雨的時候,這樣的結構不會蓄積雨水嗎?要是下暴雨天眼豈不是會變成一口湯鍋?其實這個問題科研人員也想到了。天眼的建造位置是經過科研人員大量尋找比較後決定的,位於一個直徑800米的天然窪地,選擇在此處建立天眼的理由有三點,一是窪地形狀與天眼的造型比較接近,工程開挖的量最小,二是距這裡5千米半徑範圍內都沒有人類聚居地,無線電的環境非常理想。最後一個原因就與天眼是否會變成“湯鍋”有關了。?

?天眼所在的窪地位於貴州高原向廣西丘陵過渡的斜坡地帶,總體來看地勢是北高南低的,屬於碳酸鹽巖分佈廣泛的喀斯特地貌,區域中地下暗河、溶洞、落水洞等地形結構比較多,使得雨水會向地下滲透不會積存在地面,組成了該地區第一道功能強大的排水系統。其次天眼在建造過程中,科研人員設計了大量的導水孔,可以保障雨水向下滲透,而不會在裝置中積存。這些功能強大的排水系統在避免雨水積存的同時,也可以減少雨水對望遠鏡的損壞和腐蝕。所以大家不必擔心暴雨會讓天眼變成一口“湯鍋”。

?天眼的首要發起人是南仁東天文學家,他本科畢業於清華大學,之後在中國科學院研究生院獲得碩士、博士學位,1982年南仁東進入中國科學院國家天文臺擔任研究員,從1994年開始,他就負責天眼專案工程的立項、可行性研究、預研究、選址以及初步設計,之後天眼建設的過程中南仁東擔任專案總工程師,全面指導建設,並攻克了建設中的多個技術難題。作為天眼專案的主要發起人和奠基人,南仁東被授予“人民科學家”的榮譽稱號,並被評選為“最美奮鬥者”。可惜這樣一位貢獻卓越的科學家已經去世了,2017年9月15日晚,南仁東因肺癌病逝,享年72歲。?

?其實在2016年天眼落成啟用前南仁東已經查出患有肺癌,並且在手術的時候傷到了聲帶,但他並沒有放下天眼專案,仍然帶病工作,直到親眼見證耗費他22年心血的科學大工程落成。天眼能夠把我國空間測控能力延伸到太陽系外緣,大大提高了深空通訊資料下行的速率。南仁東科學家把當時一個“建造我國自己的望遠鏡裝置”的樸素想法,變成了如今我們的“國之重器”,成就了世界範圍內中國獨一無二的專案。從壯年到暮年,南仁東科學家創造了舉世矚目的工程奇蹟,而和科學家們一起,我們普通人見證著祖國的一步步發展和壯大,併為此自豪和驕傲。

好了,今天的內容就到這裡了,你覺得天眼會最先探測到地外智慧文明嗎?關注小德,給小德點贊。