一口幕天席地的鍋,涮著星群的波
聽說,上星期,各大媒體蜂擁到了貴州的一個(gè)山坳里,人人都在傳:
“大鍋!”
“直徑500米!”
“面積足有30個(gè)足球場(chǎng)!”
美食節(jié)目?當(dāng)然不是。這口架在平塘縣天然喀斯特坑谷里,大得漫山遍野的金屬鍋,涮的并非酸筍餌塊,而是電磁波。它就是近期最耀眼的天文工程明星,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡。雖然英文簡(jiǎn)稱“FAST(快)”,整個(gè)項(xiàng)目可是慢工出細(xì)活:
1. 1994年選址,2011年開工——搞定鍋臺(tái):
世界最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡,F(xiàn)AST當(dāng)之無愧。然而,去掉前綴,它是不是世界最大的望遠(yuǎn)鏡呢?
如果你上網(wǎng)搜索一下,可能會(huì)發(fā)現(xiàn),這個(gè)百科說:最大的在西班牙,直徑10米。那個(gè)媒體說,最大的在智利,正在建,直徑39米。還有的說,最大的在俄羅斯,直徑576米。更多的說,落伍了吧,最大的在南非和澳大利亞,也在建,據(jù)說信號(hào)收集面積1平方公里,分布范圍超過3000公里!
有準(zhǔn)兒沒有?
其實(shí),這些說法都沒有錯(cuò),但并不嚴(yán)格,這就得淺顯講講天文望遠(yuǎn)鏡的分類。
分類法很多,最系統(tǒng)的,是按照望遠(yuǎn)鏡探測(cè)的電磁波類型來區(qū)分:探測(cè)無線電的,叫射電望遠(yuǎn)鏡;探測(cè)可見光的,叫光學(xué)望遠(yuǎn)鏡;類推之,還有紅外線、X射線、伽瑪射線望遠(yuǎn)鏡等。
每一類可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)再細(xì)分下去。
例如射電望遠(yuǎn)鏡可以按照形態(tài)分為,球面射電望遠(yuǎn)鏡、拋面射電望遠(yuǎn)鏡、帶形射電望遠(yuǎn)鏡,還有一種,是把好多單個(gè)射電鏡連起來,組成一個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣,再把單個(gè)采集的數(shù)據(jù)綜合起來,這個(gè)陣,就相當(dāng)于一個(gè)虛擬的超大望遠(yuǎn)鏡了。
再例如,光學(xué)望遠(yuǎn)鏡可以按照原理分為,折射望遠(yuǎn)鏡、反射望遠(yuǎn)鏡、折反射結(jié)合望遠(yuǎn)鏡,也有多個(gè)望遠(yuǎn)鏡組成的陣。
而只有同一類,才能比大小。
不過,科學(xué)之美,既形而上,也形而下,又豈止于大?
就像音樂愛好者衍生了音響發(fā)燒友,天文愛好者也會(huì)衍生出天文工程控和天文臺(tái)旅行團(tuán)。一句話:我們愛星星,但我們更愛望遠(yuǎn)鏡!滿世界名山大川、“宮堡基廳”,全是熱門旅行團(tuán)在合影,再踏上說走就走的窮游路時(shí),我們何不獨(dú)辟蹊徑,去看看奇形怪狀的望遠(yuǎn)鏡?
好了,快速分類法在手,現(xiàn)在我們可以拿起世界地圖,訂好機(jī)票,挑想看的看了。
射電望遠(yuǎn)鏡之美,美得波瀾壯闊,地陷天旋。先看它們。
拋面射電望遠(yuǎn)鏡
大多數(shù)射電鏡,都是拋面的。如果看過安慰劑(Placebo)樂隊(duì)名曲《The Bitter End》的MV,也許還記得,主唱Molko帥氣得刷著吉他,鏡頭一拉,人小如蟻,竟是站在英國柴郡的洛弗爾(Lovell)望遠(yuǎn)鏡上,拋面碟盤直徑76米,轉(zhuǎn)得白云千載空悠悠:
順嘴一提,綠岸直徑90米的前身,三十年前因?yàn)榻菗伟骞收希弥弥尤凰耍赡闱疲妓眠@么帥:
到時(shí)候,中國搖滾樂隊(duì)有福了,農(nóng)業(yè)重金屬和胡同小清新們,終于不必死守著冷卻塔或綠皮火車自拍個(gè)沒完了。
球面射電望遠(yuǎn)鏡
拋面和球面的區(qū)別在于:電磁波平行入射進(jìn)來,前者能把它們聚焦在一個(gè)點(diǎn)上,后者卻只能聚焦在一條線上。只有聚焦處,才能用饋源采集數(shù)據(jù)。
這就要說到FAST的最新進(jìn)展了:大鍋四周,六座百米多高的支撐塔,用鋼索吊起了饋源艙——就是那個(gè)紅頂小白盤:
如果看過暴露年齡的《007之黃金眼》或《超時(shí)空接觸》,也許對(duì)那一口嵌在朗朗青山中的大鍋還有印象。那正是FAST的前輩,波多黎各的阿雷西博(Arecibo)望遠(yuǎn)鏡,直徑305米:
記得007和006懸空搏斗的那根大白棍嗎?是阿雷西博早先的饋源,直接沿著焦線,不太好用,被換掉了:
這樣,采集數(shù)據(jù)可輕松多了,大白棍和大穹頂都不需要,紅頂小白盤就夠,才30噸重。
江山代有“大鍋”出,風(fēng)騷輪到FAST領(lǐng)。
這次,本土科幻導(dǎo)演有福了,再向海外輸出文化產(chǎn)品時(shí),不愁沒有狂拽炫酷的實(shí)景。
帶形射電望遠(yuǎn)鏡
如果不限于球面,確實(shí)還有比FAST更大的射電鏡。
它來自擅長(zhǎng)氣吞山河的前蘇聯(lián):近九百塊反射單元圍成一個(gè)圈,加上復(fù)雜的饋源,構(gòu)成了世界最大的單個(gè)兒射電望遠(yuǎn)鏡。這就是前面說直徑576米,在俄羅斯北高加索的RATAN-600:
還有比FAST和RATAN-600更大的嗎?不好說。
如果你看過《終結(jié)者2018(Terminator Salvation)》,也許會(huì)對(duì)下面這個(gè)剿殺人類的天網(wǎng)基地眼熟。
但這畢竟是陣,和單個(gè)兒的比尺寸,沒有意義,在分辨率和靈敏度上,各有優(yōu)勢(shì)。
光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡
射電鏡更像天線,像耳朵,光學(xué)鏡則更像鏡子,像眼睛。
前面說直徑10米的,是西班牙加那利群島上的大加那利望遠(yuǎn)鏡(Gran Telescopio Canarias)(見下圖),而直徑39米的,是智利阿塔卡馬沙漠上的歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(European Extremely Large Telescope),都是反射鏡,也分別是現(xiàn)有和在建的最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
有整塊的嗎?有!
如果你看過國家地理頻道的《極限維修大挑戰(zhàn)》,可能還記得那塊直徑8.2米,厚才18厘米的大鏡面,被小心翼翼地拆掉,運(yùn)下山清洗,主持人說,一定要蒙好帆布再運(yùn)啊,的確,不然陽光被這么大的凹面一聚焦,激光炮似的,天堂都要被燒化吧。
光學(xué)折射望遠(yuǎn)鏡
那折射光學(xué)鏡呢?這可說來話長(zhǎng)。折射鏡資歷太老,是所有望遠(yuǎn)鏡的祖宗,現(xiàn)在提得少了,可當(dāng)年照樣叱咤過:
1673年,偉大的赫維留造了一架20厘米細(xì),46米長(zhǎng)的折射鏡,跑道似的吊在27米高的桅桿上,吹口氣兒就打晃兒(見左下圖)。
1686年,偉大的惠更斯兄弟造了一架22厘米細(xì)、64米長(zhǎng)的折射鏡,沒有鏡筒,物鏡高懸樹梢,目鏡攥在手里,中間連著一根繃直的長(zhǎng)繩,以助校正,看上去更像兒童錫罐電話,用于跟瞠目結(jié)舌的云彩聊天(見右下圖)。
天文望遠(yuǎn)鏡旅行地圖
其它奇形怪狀的望遠(yuǎn)鏡還有的是:美國新澤西的號(hào)角天線(Horn Antenna)像個(gè)大耳朵,發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射,也算射電鏡:
聽說,上星期,各大媒體蜂擁到了貴州的一個(gè)山坳里,人人都在傳:
“大鍋!”
“直徑500米!”
“面積足有30個(gè)足球場(chǎng)!”
美食節(jié)目?當(dāng)然不是。這口架在平塘縣天然喀斯特坑谷里,大得漫山遍野的金屬鍋,涮的并非酸筍餌塊,而是電磁波。它就是近期最耀眼的天文工程明星,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡。雖然英文簡(jiǎn)稱“FAST(快)”,整個(gè)項(xiàng)目可是慢工出細(xì)活:
1. 1994年選址,2011年開工——搞定鍋臺(tái):
世界最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡,F(xiàn)AST當(dāng)之無愧。然而,去掉前綴,它是不是世界最大的望遠(yuǎn)鏡呢?
如果你上網(wǎng)搜索一下,可能會(huì)發(fā)現(xiàn),這個(gè)百科說:最大的在西班牙,直徑10米。那個(gè)媒體說,最大的在智利,正在建,直徑39米。還有的說,最大的在俄羅斯,直徑576米。更多的說,落伍了吧,最大的在南非和澳大利亞,也在建,據(jù)說信號(hào)收集面積1平方公里,分布范圍超過3000公里!
有準(zhǔn)兒沒有?
其實(shí),這些說法都沒有錯(cuò),但并不嚴(yán)格,這就得淺顯講講天文望遠(yuǎn)鏡的分類。
分類法很多,最系統(tǒng)的,是按照望遠(yuǎn)鏡探測(cè)的電磁波類型來區(qū)分:探測(cè)無線電的,叫射電望遠(yuǎn)鏡;探測(cè)可見光的,叫光學(xué)望遠(yuǎn)鏡;類推之,還有紅外線、X射線、伽瑪射線望遠(yuǎn)鏡等。
每一類可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)再細(xì)分下去。
例如射電望遠(yuǎn)鏡可以按照形態(tài)分為,球面射電望遠(yuǎn)鏡、拋面射電望遠(yuǎn)鏡、帶形射電望遠(yuǎn)鏡,還有一種,是把好多單個(gè)射電鏡連起來,組成一個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣,再把單個(gè)采集的數(shù)據(jù)綜合起來,這個(gè)陣,就相當(dāng)于一個(gè)虛擬的超大望遠(yuǎn)鏡了。
再例如,光學(xué)望遠(yuǎn)鏡可以按照原理分為,折射望遠(yuǎn)鏡、反射望遠(yuǎn)鏡、折反射結(jié)合望遠(yuǎn)鏡,也有多個(gè)望遠(yuǎn)鏡組成的陣。
而只有同一類,才能比大小。
不過,科學(xué)之美,既形而上,也形而下,又豈止于大?
就像音樂愛好者衍生了音響發(fā)燒友,天文愛好者也會(huì)衍生出天文工程控和天文臺(tái)旅行團(tuán)。一句話:我們愛星星,但我們更愛望遠(yuǎn)鏡!滿世界名山大川、“宮堡基廳”,全是熱門旅行團(tuán)在合影,再踏上說走就走的窮游路時(shí),我們何不獨(dú)辟蹊徑,去看看奇形怪狀的望遠(yuǎn)鏡?
好了,快速分類法在手,現(xiàn)在我們可以拿起世界地圖,訂好機(jī)票,挑想看的看了。
射電望遠(yuǎn)鏡之美,美得波瀾壯闊,地陷天旋。先看它們。
拋面射電望遠(yuǎn)鏡
大多數(shù)射電鏡,都是拋面的。如果看過安慰劑(Placebo)樂隊(duì)名曲《The Bitter End》的MV,也許還記得,主唱Molko帥氣得刷著吉他,鏡頭一拉,人小如蟻,竟是站在英國柴郡的洛弗爾(Lovell)望遠(yuǎn)鏡上,拋面碟盤直徑76米,轉(zhuǎn)得白云千載空悠悠:
順嘴一提,綠岸直徑90米的前身,三十年前因?yàn)榻菗伟骞收希弥弥尤凰耍赡闱疲妓眠@么帥:
到時(shí)候,中國搖滾樂隊(duì)有福了,農(nóng)業(yè)重金屬和胡同小清新們,終于不必死守著冷卻塔或綠皮火車自拍個(gè)沒完了。
球面射電望遠(yuǎn)鏡
拋面和球面的區(qū)別在于:電磁波平行入射進(jìn)來,前者能把它們聚焦在一個(gè)點(diǎn)上,后者卻只能聚焦在一條線上。只有聚焦處,才能用饋源采集數(shù)據(jù)。
這就要說到FAST的最新進(jìn)展了:大鍋四周,六座百米多高的支撐塔,用鋼索吊起了饋源艙——就是那個(gè)紅頂小白盤:
如果看過暴露年齡的《007之黃金眼》或《超時(shí)空接觸》,也許對(duì)那一口嵌在朗朗青山中的大鍋還有印象。那正是FAST的前輩,波多黎各的阿雷西博(Arecibo)望遠(yuǎn)鏡,直徑305米:
記得007和006懸空搏斗的那根大白棍嗎?是阿雷西博早先的饋源,直接沿著焦線,不太好用,被換掉了:
這樣,采集數(shù)據(jù)可輕松多了,大白棍和大穹頂都不需要,紅頂小白盤就夠,才30噸重。
江山代有“大鍋”出,風(fēng)騷輪到FAST領(lǐng)。
這次,本土科幻導(dǎo)演有福了,再向海外輸出文化產(chǎn)品時(shí),不愁沒有狂拽炫酷的實(shí)景。
帶形射電望遠(yuǎn)鏡
如果不限于球面,確實(shí)還有比FAST更大的射電鏡。
它來自擅長(zhǎng)氣吞山河的前蘇聯(lián):近九百塊反射單元圍成一個(gè)圈,加上復(fù)雜的饋源,構(gòu)成了世界最大的單個(gè)兒射電望遠(yuǎn)鏡。這就是前面說直徑576米,在俄羅斯北高加索的RATAN-600:
還有比FAST和RATAN-600更大的嗎?不好說。
如果你看過《終結(jié)者2018(Terminator Salvation)》,也許會(huì)對(duì)下面這個(gè)剿殺人類的天網(wǎng)基地眼熟。
但這畢竟是陣,和單個(gè)兒的比尺寸,沒有意義,在分辨率和靈敏度上,各有優(yōu)勢(shì)。
光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡
射電鏡更像天線,像耳朵,光學(xué)鏡則更像鏡子,像眼睛。
前面說直徑10米的,是西班牙加那利群島上的大加那利望遠(yuǎn)鏡(Gran Telescopio Canarias)(見下圖),而直徑39米的,是智利阿塔卡馬沙漠上的歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(European Extremely Large Telescope),都是反射鏡,也分別是現(xiàn)有和在建的最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
有整塊的嗎?有!
如果你看過國家地理頻道的《極限維修大挑戰(zhàn)》,可能還記得那塊直徑8.2米,厚才18厘米的大鏡面,被小心翼翼地拆掉,運(yùn)下山清洗,主持人說,一定要蒙好帆布再運(yùn)啊,的確,不然陽光被這么大的凹面一聚焦,激光炮似的,天堂都要被燒化吧。
光學(xué)折射望遠(yuǎn)鏡
那折射光學(xué)鏡呢?這可說來話長(zhǎng)。折射鏡資歷太老,是所有望遠(yuǎn)鏡的祖宗,現(xiàn)在提得少了,可當(dāng)年照樣叱咤過:
1673年,偉大的赫維留造了一架20厘米細(xì),46米長(zhǎng)的折射鏡,跑道似的吊在27米高的桅桿上,吹口氣兒就打晃兒(見左下圖)。
1686年,偉大的惠更斯兄弟造了一架22厘米細(xì)、64米長(zhǎng)的折射鏡,沒有鏡筒,物鏡高懸樹梢,目鏡攥在手里,中間連著一根繃直的長(zhǎng)繩,以助校正,看上去更像兒童錫罐電話,用于跟瞠目結(jié)舌的云彩聊天(見右下圖)。
天文望遠(yuǎn)鏡旅行地圖
其它奇形怪狀的望遠(yuǎn)鏡還有的是:美國新澤西的號(hào)角天線(Horn Antenna)像個(gè)大耳朵,發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射,也算射電鏡:
最后,總結(jié)本文所及大部分望遠(yuǎn)鏡的地理位置:
鄭重提醒:
天文望遠(yuǎn)鏡觀光,宜遠(yuǎn)觀,不可褻玩,切忌干擾!
看光學(xué)鏡,關(guān)掉電筒!
看射電鏡,關(guān)掉手機(jī)!
奇形怪狀的天文望遠(yuǎn)鏡觀光指南
圖文簡(jiǎn)介
聽說,上星期,各大媒體蜂擁到了貴州的一個(gè)山坳里,人人都在傳:“大鍋!”……
- 來源: 科普融合創(chuàng)作與傳播
- 上傳時(shí)間:2015-11-24