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平塘500米口徑球面射電望遠鏡系統工程

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鏡，其主體工程反射板即將安裝完畢，目前工程技術人員正在對500米口徑的四周進行部件材料精準安裝。據介紹，平塘500米口徑球面射電望遠鏡系統工程將於8月30日前完成，將成為世界最大的射電望遠鏡。目前除了射電望遠鏡核心區域各施工單在抓緊作業外，眾多配套設施，如：觀景台、步道價梯、賓館、綜合樓等等附屬設施也在緊張建設之中。對於射電望遠鏡，很多人認為它只是一種天文學研究的設施，殊不知，在冷戰期間，射電望遠鏡曾經被廣泛用于軍事用途。

射電望遠鏡中國領先全球

與直接成像的光學天文望遠鏡不同，射電天文望遠鏡的原理是用外形像碟狀的天線，接收無線電波來確定航天器的位置和軌道。因此這個射電望遠鏡的口徑越大，它的探測範圍越遠，也就是「視力」越好，能接收遙遠天體發出的微弱電磁波信號。

阿雷希波射電望遠鏡是目前世界上最大的單面口徑射電望遠鏡，口徑300米，但在貴州的500米口徑射電望遠鏡FAST建成之後，阿雷希波射電望遠鏡將退居第二。貴州FAST射電望遠鏡接收面積相當於30個足球場大小，外形與衛星天線相似。和中國的FAST相比，阿雷希波確實是老了。據中科院國家天文台射電部首席科學家李菂介紹，我國的FAST與美國的阿雷希波望遠鏡都是整體固定在地面上，但我國望遠鏡500米半徑的球面是由4400多面主動反射單元構成，這一個個小的反射單元可以進行對焦，因此靈敏度可達阿雷希波望遠鏡的2倍，巡天速度是它的10倍。與號稱「地面最大機器」的德國波恩100米望遠鏡相比，靈敏度提高了10倍。FAST建成之後，將保持世界領先地位二三十年。

射電望遠鏡的外形差別很大，有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡，有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡，有射電望遠鏡陣列，還有金屬桿製成的射電望遠鏡。未來在中國貴州建造的500米直徑射電望遠鏡就屬於前者，該望遠鏡將包括一系列電動機，以改變碟型衛星天線常規的外形，因此它能夠掃描到天空的大部分。由於實現了阿雷希波射電望遠鏡的3倍太空觀測能力，天文學家們預測這個500米直徑的射電望遠鏡將揭開新的星系，並且完成了對70億光年距離的深空目標的觀測。

阿雷西波望遠鏡

除了能夠像阿雷希波射電望遠鏡那樣聚焦反射鏡上方進入的無線電波之外，中國未來500米直徑的射電望遠鏡其天線本身也可以觀測信號。這種碟型天線將由4400個三角形鋁板組成，它們將被作為節點聯接起來，可以由一個電動系統進行升降，來改變碟型表面的形狀。碟型天線表面的面板子集具有移動能力，可組成一個直徑為300米的拋物柱面反射鏡（尺寸接近阿雷希波射電望遠鏡）。500米直徑的碟型天線表面，可以在任何區域形成次直徑碟型天線，這使得該射電望遠鏡能夠從更寬的觀測點來追蹤目標和研究太空動態。

據美國媒體報道，500米直徑射電望遠鏡項目涉及了中國眾多高科技領域，如天線製造、高精度定位與測量、高品質無線電接收機、感測器網路及智能信息處理、超寬頻信息傳輸、海量數據存儲與處理等。它將擁有約30個足球場大的接受面積，建成後將成為世界上最大的單口徑射電天文望遠鏡。與其他望遠鏡不同，它既不是架在山頂，也不遨遊太空，而是在貴州一片喀斯特窪地中立足，猶如一隻巨大的「天眼」，監測著遙遠天空中的一舉一動。

軍事用途不可小覷

對於射電望遠鏡，有人會說它只是一個天文研究設施，對國家安全沒有什麼作用。但是翻開射電望遠鏡的發展歷史，就會令人大吃一驚。目前還是世界最大的阿雷希波射電望遠鏡及其龐大的輔助系統始建於美蘇冷戰最激烈的1963年，而且這座射電望遠鏡直接由美國國防部投資建設。在50年前，阿雷希波射電望遠鏡是世界上靈敏度最高的宇宙監聽系統，如今依然可以發揮這樣的作用。

據後來解密的軍事材料顯示，在上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這麼發達。而那時優勢冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段，雙方都在積極地發展更強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈，核武競賽一時間進入了瘋狂的地步。但是隨之而來的一個問題是，美蘇雙方都能確保自己擁有足夠的核武器將對方摧毀數次，而誰能先探測到對方彈道導彈行動則成為一項「更為重要的能力」。再沒有先進的軍事間諜衛星和導彈預警衛星的情況下，高精度、大口徑射電望遠鏡擔負起了「彈道導彈預警」的重任。

這一時期，美國和前蘇聯分別在自己的勢力範圍內，尋找重要的觀測地點，修建射電望遠鏡，通過大量射電望遠鏡監控太空中的一舉一動，試圖儘早探明對手在發展彈道導彈武器方面的進展。

德國100米全向轉動拋物面射電望遠鏡

據美國《軍事歷史》雜誌報道，波羅的海岸邊當年就有一個前蘇聯最機密的軍事基地。在波羅的海沿岸，拉脫維亞范特斯比爾斯市北部30公里處的一個森林裡有一座直徑為32米的射電望遠鏡。這個極為神秘的軍事基地其實包括3座射電望遠鏡，直徑分別為32米、16米和8米。另外，基地內還有保證2000名以上科學人員、軍事官員和士兵及其家庭生活的所有必要設施。這裡有幼兒園、學校、商店和技術保障部門，4棟宿舍樓總共有260套公寓，這裡甚至還有單獨的郵局。這一神秘基地在前蘇聯時期的秘密代碼是「小行星」。

這三座射電望遠鏡都是由前蘇聯海軍方面在1960年底建設的。在當時的冷戰年代，這些射電望遠鏡被蘇聯軍方用來對西方敵對陣營進行情報搜集工作。一位前蘇聯克格勃回憶稱，蘇聯方面之所以將這個軍事基地視為最高秘密，是因為這三座射電望遠鏡扮演著「截取無線電信號，監聽北約國家電話交談」的角色。

范特斯比爾斯市國際射電天文學中心目前留有32米直徑（RT-32）和16米直徑（RT-16），這兩座射電望遠鏡，而最小的8米直徑的射電望遠鏡在俄羅斯人撤離時被運走了。當1994年俄羅斯軍隊必須從拉脫維亞撤離時，撤離部隊對這兩座射電望遠鏡的電機及主要系統部件都潑上了硫酸，並將所有電纜割斷，帶走了所有文件。而那些帶不走的周邊設施，俄羅斯人員都進行了嚴重毀壞。當時甚至有人提出，要將RT-32和RT-16這兩座帶不走的大型射電望遠鏡實施爆炸摧毀，幸運的是最後時刻在拉脫維亞天文學家的成功勸說下，俄羅斯國家科學院打來電話，爆炸行動最後被取消。

如今，在歐盟的幫助下，拉脫維亞對這兩座射電望遠鏡進行了修復，使得這兩座「軍用情報設施」變成了民用科學設施。如今重達600噸的RT-32射電望遠鏡的巨大天線對準了最遙遠的太空角落。目前，RT-32仍是北歐地區最大的射電望遠鏡，它能夠「看到聲音」，就像一隻蝙蝠，通過捕捉人眼無法看到的電波和射線，然後將其變為腦海中的一幅圖像。

射電望遠鏡可用於反隱形技術

隨著軍事科技的日新月異，到了21世紀的今天，由於衛星技術和信息技術的快速發展，射電望遠鏡在監聽彈道導彈活動方面的作用似乎已經被人們淡忘。那麼射電望遠鏡就再也難以發揮軍事用途了么？當然不是，一些西方軍事學者正在探討利用射電望遠鏡來進行反隱形飛機。

有軍事專家認為，偵察敵方任何戰鬥機以及隱形轟炸機最好的方法就是利用射電望遠鏡。這種方法比較安全，因為它只接收無線電波，而不像雷達那樣必須發射無線電波。每個飛行器都會有發動機噪音信號，而且這種信號能夠用來區分不同類型的飛機，儘管一些戰鬥機在設計上對發動機噴氣口進行了掩蔽，或者用濾波器加以清除。

反隱形技術主要基於的目的是，一架隱形飛機對於探測雷達和紅外感測器來說仍然是不可見的，特別是在非常遠的距離範圍之外。雖然有探測雷達和紅外感測器搜索的幫助，這些技術仍有可能完全無效。因此，反隱形工作已經轉為搜索隱形飛機身後的背景環境，而不是隱形飛機本身。

在探測隱形飛機所處背景環境時，由於隱形飛機採用了吸附雷達波的材料，必然會在環境中留下一個「黑影」或空白的形狀。這就像在日食的時候，能夠精確地指出月亮的位置，並且能夠記錄月亮運動的軌跡，儘管人們在這場日食中根本就見不到月亮本身。

基本上，隱形飛機採用的都是可吸收雷達波的材料，或者在外形上採用銳角或平滑的設計方案，將雷達波反射到不同方向，遠離雷達裝備。根據紅外探測的基本原理，隱形飛機都會採取手段將發動機和其他發熱的部位的熱輻射最小化，從而達到隱形的目的。通過先進的紅外感測器和紅外探測技術，這一隱形技術完全有可能失效，因為紅外探測裝置可以搜索隱形飛機的背景環境，而不是隱形飛機本身。

在目前，反隱形技術主要有三種方式：第一是空基手段，主要是利用飛機搭載側視空基雷達和前視紅外裝備，探測敵方的隱形飛機；第二是衛星手段，主要由衛星配備下視感測器，利用地球表面作為背景，偵察敵方的隱形飛機；第三是地面手段，這種探測隱形飛機的方法是利用地面部署的雷達設施，這些設施能夠掃描天空而且敏感度非常高，例如高精度的射電望遠鏡就能夠擔負這一職責。由於這些偵察裝置部署在地面，通常外形非常龐大、沉重，因此多設置在叢林山谷之中。根據一些無線電天文學家的觀點，從星體發出的無線電信號都可以到達射電望遠鏡巨大的碟型天線表面，即便是在白天和天氣條件惡劣但不受干擾的情況下。如今，星體發出的射電圖譜已經為各個國家所熟知，因此可以假定，如果任何星體沒有在探測屏幕或輸出裝置上被觀測到，那就是這個星體很可能被某個飛行器（沿著射電望遠鏡與該星體之間的視線飛行）所遮掩。如果採用更多的這種地面探測裝置，只要所有的友方或敵方飛行器飛經射電望遠鏡的可視區域，就能夠通過三角測量計算，對飛行器進行精確的三維定位，準確率非常之高。

不過，也有反對者指出，射電望遠鏡體積龐大，很容易被軍事間諜衛星觀察到，因此並不安全。但是也有人反駁，從外表上看，射電望遠鏡像一個有線電視或衛星電視的接收器，不排除是當地電視台的設施，所以很難判斷它是否具有軍事用途。（石江月原創）

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