耗资12亿打造的中国天眼,每天花费近40万,如今居然还要再建24台射电望远镜,那中国天眼有什么用,为何要继续增建呢?
中国天眼中国天眼(FAST)作为我国独立自主设计并建造的世界最大的单口径射电望远镜,因为可以不受地球外大气等自然因素影响,对太空的长波电磁进行检测,为我国的天文工作提供了重要数据支持。
资料显示,中国天眼截止到2024年9月已建成运营8年,在此期间已发现的新脉冲星数量超1000颗,是同时期国际所有其他望远镜,发现新脉冲星数量的3倍多,将我国脉冲星的计时精度提高了50%。
这种脉冲星因为具有着特殊脉冲以及稳定的转动频率,因此还分为毫秒脉冲星、脉冲双星、双中子星等,就相当于宇宙中具备特有信号标记的灯塔,只要记住它在宇宙中的坐标,以及与脉冲信号之间的相对位置关系,未来在星际旅行中就不会走丢。
但它们的发现可离不开天眼的“视网膜”,天眼是由4450块面板组成,每个面板重量达1.2吨左右,有的可以反射无线电波,有的则是支撑整个结构以及控制温度。为了能够看得更远更清楚,“天眼之父”南仁东教授及其团队,还首创了主动变形反射面,让天眼能覆盖40度天顶角,反射面精度达到了二十万分之一,灵敏度是美国阿雷西博望远镜的2倍。
但让人疑惑的是,中国天眼成果频出且性能优势明显,国家天文台却计划利用中国天眼,周围5公里内优异的电磁波环境,建设24台40米口径射电望远镜与FAST组成核心阵,我国真的有必要建造高成本的大型射电望远镜吗?
我国为何要增建大型射电望远镜那当然是非常有必要,主要就是未雨绸缪。中国天眼在灵敏度方面领先全球,是世界第二大射电望远镜的2.5倍以上,许多国家的科学家都想要来中国天眼参观,就比如在2024年4月,我国天眼面向全球,开放了2024年8月到2025年7月的观测季申请,三天时间就已经接收到了15个国家的申请。
然而就是这样厉害的一个射电望远镜,在分辨率上却存在有一些不足,像20多个国家共同建造的平方千米阵(SKA),是由数千个较小的探测装置组成的阵列,灵敏度高于现存射电望远镜的50倍以上,还拥有史上最高的图像分辨率以及可以用高出1万倍的扫描速度完成巡天扫视。
而灵敏度和分辨率恰恰是决定射电望远镜竞争力的核心指标,所以我国也是想要通过增建更多的射电望远镜形成阵列,弥补单一望远镜的不足,以防未来“失守”射电波段视野的最前沿。
而且在增建之后,天眼还能帮助科学家们更好地研究超大质量黑洞碰撞等前沿天文学问题,进一步提高中国天眼的天文观测能力,目前中国天眼FAST核心阵试验样机建设已经正式启动,让我们一起期待一下吧。