如今人们在提到中国天眼的时候,总是会说它就是凝视宇宙的“巨眼”,毕竟500公里的口径确实十分惊人。
但其实在中国天眼于2020年1月正式开放运行后的一段日子里,还有一只“巨眼”也同它一起凝视着宇宙,它就是阿雷西博望远镜。
中国天眼和阿雷西博望远镜曾一同凝望深空
如今,一代“天眼”阿雷西博望远镜凄凉落幕,曾经作为多个电影取景地,风光无限的地方,只剩下了断壁残垣。
那么,阿雷西博望远镜都有着怎样辉煌的历史?为何它会落到如此悲惨的境地?难道美国未来都不需要大型射电望远镜了吗?
曾经风光无限的阿雷西博望远镜如果我们将大型射电望远镜形容为人类观察宇宙深处的巨眼的话,在中国天眼诞生之前,世界上最大的一只“人造眼”,就是位于美国波多黎各的阿雷西博望远镜。
根据资料来看,阿雷西博望远镜的口径为305米,高度为498米,占地面积达到了480000平方米,英文全称为“Arecibo Observatory”。
阿雷西博望远镜的基本结构
自建成之后,这里不仅是人们进行天文观测和研究的绝佳场所,还成为了旅游胜地。许多人不远万里,都想来看看这个“地球巨眼”到底长什么样。阿雷西博望远镜诞生于上世纪六十年代,其设想大约出现于1958年。
如果大家对历史有所了解,就知道当时美国和苏联的“冷战”显得十分焦灼,不仅军备、航天领域的竞争激烈,雷达通信科技也是双方关注的重点。由于美国在卫星发射方面已经落后于苏联,就急于找到另一个制高点,进行无线电通信革命。
在这种情况下,可以收集大量无线电波,专心“聆听宇宙心跳”的阿雷西博望远镜便诞生了。它建成于1963年,在那一时代口径就已经轻松达到了305米,成为了全球最大的射电望远镜。
阿雷西博望远镜的建造历史,建成于1963年
事实上,305米还只是它的球面反射器盘,在这之上还悬吊着重量可达900吨的仪器平台,这个仪器可以根据观察目标的位置进行移动,确保聚焦到适合的接收点。
总的来说,阿雷西博望远镜不论是从规模还是科技含量来说,在那一时期都是顶级的存在。只有在中国天眼建成之后,它的锋芒才被有所掩藏,正因如此,它的情况也一直备受各国科学家和学者的关注。
阿雷西博望远镜一直备受关注
如果我们将2020年8月10日定为这个“一代巨眼”的陨落之日,那么它在过去50多年当中获得的成果还是非常多的。
比如它在运作的第二年,就帮助天文学家Gordon H. Pettengill的团队发现了水星的的自转周期,对其数据进行了纠错。
阿雷西博望远镜曾帮助天文学家纠正水星自转周期
此外还在1974年,帮助科学家Russell Alan Hulse和Joseph Hooton Taylor成功发现了脉冲双星系统,间接证明了重力波的存在。人们还在后续的探索当中,利用它发现了大量的小行星。
2022年10月,在阿雷西博望远镜已经陨落的两年以后,赫尔辛基大学的研究者安妮·唯尔基还公布了他们科研小组,通过这个“一代天眼”雷达系统分析的191颗小行星的详细数据,发现这些小行星都对地球存在潜在威胁。
阿雷西博望远镜收集了大量对地球有威胁的小行星信息
除了帮助人们观察到了更加“神秘的宇宙”以外,阿雷西博望远镜还具备发射信号的功能。
正因如此,上世纪热衷于寻找外星文明,并且十分渴望与之建立联系的科学家们,就曾利用它来向宇宙发射“电报”。
1974年,人们在发现脉冲双星系统的同时,决定向宇宙中的M13球状星团发送一份简讯,希望能够以此向居住在那里的外星文明,展示在遥远的距离外,还存在人类文明这件事情。
人们曾使用阿雷西博望远镜向宇宙发送简讯
参与设计该信息的人有提出著名德雷克方程的德雷克,以及要求旅行者一号回望地球,并拍下图片“暗淡蓝点”的与天文学家卡尔·萨根。为了在小小的简讯中放入更多的信息,而且试图让对方看懂,他们使用了二进位的方式进行排列。
这个简讯当中涉及多个内容,比如人类DNA组成的元素、DNA的双螺旋结构、人类外形、所处太阳系的基本情况,以及发送讯息的“阿雷西博望远镜”的样子。
这条简讯当中包含多个内容
当然,通过以上关于阿雷西博望远镜的过往故事就能看出,这个望远镜曾备受人们期待,也为人类科学的进步带来了一定的助力。
可是,曾经风光无限的它,怎么会落到后来那种悲惨的境地呢?
为何会落到如此悲惨的境地?事实上,作为一个科学设备,它的年龄确实已经很大了。
要知道,阿雷西博望远镜并不是被放在“玻璃房内”的那种望远镜,从开始建设的时候它就一直暴露在室外,接受各种天气的洗礼。
阿雷西博望远镜一直暴露在室外
在这种情况下,即使人们费尽心思地去维护修缮,苍老的它依旧在飓风、地震之类的自然灾害的影响下显得摇摇欲坠。比如在2017年,位于顶端接收器上的天线就曾被吹落,落到反射面上砸出了一个大坑。
到了2020年的8月和11月,又有缆绳损毁,整体结构变得愈加不稳定。在那时,人们评估了整体结构的完整性和修复的可能性,决定让其退役,准备在日后安排拆除。
可是很显然,还未等到“正式退休”的日子到来,阿雷西博望远镜就已经撑不住了。
在2020年的12月1日,上面巨大的接收器坍塌,重重的砸向了反射面板,用这样“暴力”的形式昭示自己已经死亡。
接收器坍塌的瞬间
对于这个结局,人们不免有些唏嘘,但是放在现实当中,却也实属正常,或者说在工作人员们的意料之中。因为根据资料来看,阿雷西博望远镜的维护经费一年比一年少,这就意味着它在后期根本没有得到较好的维护。
再加上设备老化、天气变化的一些影响,阿雷西博望远镜的陨落其实是迟早的,只不过在人们准备将其有序拆除,希望让其用于教育或者其他科学用途之前,就直接“毁坏”这件事确实出人意料。
对此,诸多的天文学家都感到十分可惜。
阿雷西博望远镜的陨落使许多人感到可惜
那么,阿雷西博望远镜陨落之后,美国就不再需要大型射电望远镜进行观测了吗?是否存在替代品?
美国不需要大型的射电望远镜了吗?显然是有的,世界的射电天文观测不会因阿雷西博的“死亡”而终止。
美国很早就在新墨西哥州建立了VLA(甚大天线阵列),以此来替代阿雷西博望远镜实施某些观测任务。
美国新墨西哥州的VLA会接替阿雷西博望远镜的部分工作
再加上口径可达500米的中国天眼已经在2020年投入运行,并在后续开放了使用权限,这就使得人们不会陷入没有望远镜可用的境地。
除此之外,美国并未表示不再建设这样大的射电望远镜,只不过建设地址不在地球上了,而是在月球背面,他们将该项目称为月球环形山射电望远镜项目,该射电望远镜简称为LCRT。
月球环形山射电望远镜项目