美國(guó)阿雷西博(Arecibo)射電望遠(yuǎn)鏡。
阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡是世界上最大的單面口徑射電望遠(yuǎn)鏡,口徑300米,在貴州的500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡FAST建成之后,它將退居第二??删驮贔AST即將睜開(kāi)巨眼前幾個(gè)月,美國(guó)人眼見(jiàn)“最大望遠(yuǎn)鏡”桂冠不保,干脆不玩了,5月23日,美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金(NSF)提出對(duì)阿雷西博進(jìn)行環(huán)評(píng),一旦其運(yùn)行狀態(tài)有變,對(duì)環(huán)境可能造成影響,就將關(guān)閉。
阿雷西博早就開(kāi)始遭受經(jīng)費(fèi)困境之苦,據(jù)中科院國(guó)家天文臺(tái)在讀博士劉博洋介紹,2006年,NSF的一份報(bào)告就已經(jīng)提出,為保障新建成設(shè)備的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,考慮削減阿雷西博的經(jīng)費(fèi)。此前,阿雷西博每年獲得的經(jīng)費(fèi)總額為1200萬(wàn)美元,2007年削減至1050萬(wàn)美元,2008-2010年進(jìn)一步削減至800萬(wàn)美元。
今年,NSF天文學(xué)部表示,阿雷西博射“砍經(jīng)費(fèi)越快越好”,而通過(guò)NSF大氣學(xué)部下發(fā)的經(jīng)費(fèi)也從410萬(wàn)美元驟減至100萬(wàn)美元。
尤里·米爾納與著名宇宙學(xué)家霍金今年宣布了一項(xiàng)新的“突破計(jì)劃”(Breakthrough Initiative),重點(diǎn)是太空探索和尋找宇宙生命。
一些不甘心的美國(guó)人在常用的聯(lián)署網(wǎng)站“WeThePeople”上發(fā)動(dòng)聯(lián)署,要求政府繼續(xù)為阿雷西博提供經(jīng)費(fèi)支持。
NSF也不排斥出讓阿雷西博的命名權(quán)和所有權(quán)——似乎想采用俄羅斯富豪尤里·米爾納出錢(qián)買GBT、Parkes望遠(yuǎn)鏡時(shí)間這種方式,為阿雷西博“續(xù)命”。尤里·米爾納組織了一個(gè)名為“突破計(jì)劃”的行動(dòng)框架,利用世界上最好的射電望遠(yuǎn)鏡,對(duì)另一個(gè)可能存在文明的恒星系統(tǒng)發(fā)送文明信號(hào)。
一些美國(guó)天文學(xué)家表示,即使FAST建成,阿雷西博也有其優(yōu)勢(shì):FAST不具有主動(dòng)發(fā)射信號(hào)的雷達(dá)功能,而阿雷西博具有的該能力能夠?qū)π⌒行潜砻孢M(jìn)行高分辨率成像;另外阿雷西博也正在與GBT望遠(yuǎn)鏡合作開(kāi)展脈沖星計(jì)時(shí)陣列探測(cè)引力波的項(xiàng)目,仍然在科學(xué)前沿發(fā)揮重要作用。
不過(guò),和中國(guó)的FAST相比,阿雷西博確實(shí)是老了,這也是為何美國(guó)希望把經(jīng)費(fèi)投到更新的設(shè)備上,想繼續(xù)讓中國(guó)難以望其項(xiàng)背。
據(jù)中科院國(guó)家天文臺(tái)射電部首席科學(xué)家李菂介紹,我國(guó)的FAST與美國(guó)的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡都是整體固定在地面上,但我國(guó)望遠(yuǎn)鏡500米半徑的球面是由4400多面主動(dòng)反射單元構(gòu)成,這一個(gè)個(gè)小的反射單元可以進(jìn)行對(duì)焦,因此靈敏度可達(dá)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的2倍,巡天速度是它的10倍。與號(hào)稱“地面最大的機(jī)器”的德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比,中國(guó)的靈敏度提高約10倍。
需要指出的是,F(xiàn)AST這樣的射電望遠(yuǎn)鏡只接收電磁波,不具有主動(dòng)發(fā)射能力。此前有外媒稱“按照科學(xué)要求,超級(jí)天文望遠(yuǎn)鏡將產(chǎn)生電磁波,對(duì)人體健康有影響。居民應(yīng)當(dāng)移居到5公里之外”純屬謠言。
2016年6月10日,在貴州省平塘縣拍攝的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡,其主體工程反射板即將安裝完畢,目前工程技術(shù)人員正在對(duì)500米口徑的四周進(jìn)行部件材料精準(zhǔn)安裝。
此外,阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡是固定望遠(yuǎn)鏡,不能轉(zhuǎn)動(dòng),只能通過(guò)改變天線潰源的位置掃描天空中的一個(gè)約20°的帶狀區(qū)域,而FAST的球冠張角達(dá)到110-120°,這是其獨(dú)到之處,也將保證未來(lái)30年內(nèi)保持世界一流。
畢竟,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡始建于上世紀(jì)60年代初期,初始科學(xué)目標(biāo)為研究大氣電離層性質(zhì),從而幫助理解彈道導(dǎo)彈彈頭再入大氣層時(shí)的信號(hào)特征,因此在其初始設(shè)計(jì)中,望遠(yuǎn)鏡饋源被設(shè)計(jì)成固定的。
在FAST望遠(yuǎn)鏡建成之前,它是世界上唯一采用利用卡斯特盆地地貌修建的超大型射電望遠(yuǎn)鏡,口徑達(dá)305米,位于美國(guó)海外屬地波多黎各島,在建成后即始終保持世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的桂冠。
1974年,泰勒和赫爾斯使用阿雷西博望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了第一例雙脈沖星,利用它第一次間接驗(yàn)證了引力波的存在,并因此獲得1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。