當前位置:
首頁 > 探索 > 一代「天眼」望遠鏡凄涼落幕,曾經風光無限,如今斷壁殘垣

一代「天眼」望遠鏡凄涼落幕,曾經風光無限,如今斷壁殘垣

2020年11月19日,美國國家科學基金會(NSF)正式宣布,為人類服務了整整57年的阿雷西博射電望遠鏡,正式落幕。曾經的風光無限,如今成斷壁殘垣,叫人不得不感慨萬分。

前不久,我們剛剛介紹了它因為第二根鋼索斷裂而遭受二次傷害,科學家們致力於對它進行修復。如今,技術人員終於做出了令人痛心的決定:徹底拆除阿雷西博射電望遠鏡

那麼,它到底經歷了什麼?曾經領先全球的「天眼」,為何最終凄涼落幕?

阿雷西博射電望遠鏡

阿雷西博射電望遠鏡始建於1963年,位於波多黎各喀斯特地貌的一座深山之中。它主要由NSF資助,並獲得NASA的部分支持,並由康奈爾康奈爾大學負責管理。當時,這台望遠鏡的口徑達到了305米,是世界上最大的單口徑射電望遠鏡,成為了領先世界的「天眼」。

到了1974年,它迎來了一次蛻變,技術人員將它升級,把口徑擴展到了350米,再一次打破了紀錄,也將人類的觀測能力再一次提高了一大截。1980年的時候,它的天線直徑再一次擴大,達到了366米。在它建成到2016年中國「天眼」竣工的53年時間裡,阿雷西博射電望遠鏡都牢牢地佔據著最大單口徑望遠鏡的地位。

阿雷西博射電望遠鏡的主反射面是由18778塊金屬面板組成的球面結構,所謂的305米口徑指的就是這個球面。如此巨大的反射面,可以匯聚大量來自於太空中的電磁波,以供天文學家進行觀測。

在主反射面周圍,還有三座巨大的支撐塔,它們一共連接了18根非常粗的鋼索,並且共同支撐起了一個饋源艙。饋源艙重達75噸,位於反射面上方150米處,內部還有第二和第三反射面等設備,用於匯聚來自於主反射面所接收的電磁波信號,然後處理、傳輸給研究人員。

建成後的阿雷西博射電望遠鏡,在5%的時間裡被用於雷達天文學的研究,15%的精力被放在了大氣研究上,剩餘的80%都致力於射電天文學的研究

屢遭重創

經歷了幾十年風風雨雨的阿雷西博射電望遠鏡,在最近幾年連續遭到重創。

2017年:颱風瑪利亞登陸美國,給阿雷西博射電望遠鏡帶來了第一次傷害。當時有30塊反射面板被破壞,好在它們不是常用的面板,所以這次損害算是相對比較輕的一次。不過,從那時候開始,阿雷西博射電望遠鏡獲得經費就已經很困難,因此也遲遲沒有得到修復。

2019年和2020年:當地發生地震。雖然地震的強度沒有那麼驚人,但是仍然影響了阿雷西博射電望遠鏡。

今年8月:阿雷西博射電望遠鏡雪上加霜,在熱帶風暴伊薩亞斯的肆虐下,一根鋼索發生了斷裂,砸壞了好幾塊反射面板,給望遠鏡留下了一道30米的疤痕。當時技術人員評估認為望遠鏡仍然穩定,於是不緊不慢地準備修復。

(圖片說明:今年8月第一根鋼索斷裂給望遠鏡造成的嚴重創傷)

本月初:就在鋼索正在向這裡運輸,周內即將展開修復工作前幾天的時候,第二根鋼索斷裂。舊傷未愈,又添新傷,57歲的阿雷西博射電望遠鏡,風雨飄搖。

凄涼落幕

實際上,兩根斷裂的鋼索是連接同一座支撐塔的,這既是巧合又是必然,因為一根鋼索的斷裂勢必會讓另一根鋼索承受更多的力,也就更容易斷裂。技術人員也是據此提出:如果這裡再有一根鋼索斷裂,那可能就會導致整個支撐塔傾倒,後果不堪設想。

(圖片說明:11月6日,無人機拍攝到望遠鏡殘破的鋼索)

於是,與其面對不可知的可怕未來,不如用可控的方式讓它還能勉強體面地謝幕。因此,NSF的相關負責人們決定,將這台望遠鏡拆除。相關負責人Sean Jones指出:「對於NSF來說,這個決定也非常痛苦,但人們的安全是最重要的。」至於這裡面是否也有經費拮据的問題,我們也無從得知。

具體怎麼拆除,目前還沒有制定出完整的方案。相關負責人已經聘用了一些專業工程師,後者提出了一些可能的方法,包括直升機運輸以及一些爆破,也是有可能被採納的。

不過在此之前,他們還需要花費幾周的時間,才能完成各方面的審批工作,這也極有可能是阿雷西博射電望遠鏡最後的一段歲月。

NSF的科學部主任Ralph Gaume指出,這台望遠鏡只是阿雷西博天文台的一部分,因此只有一部分會被轉移走。如果他們以可控的方式給它退役,包括遊客中心、當地的大氣科學儀器等設施還能夠倖存下來。不僅如此,考慮到望遠鏡目前的危況,修復人員在維修過程中也可能面臨巨大的生命安全威脅,就算科學設備再值錢,大家也不希望看到為此付出生命的代價。

因此,讓它體面地退役,而非不受控地意外坍塌,是避免更多損失的唯一答案。

薪火相傳

不管怎麼說,儘管仍然具備相當強大的觀測能力,阿雷西博射電望遠鏡終究還是無法抵禦歲月風霜的洗禮。不論多麼風光,也總有謝幕的一天。

不過,好在2016年我國的500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱:FAST,也就是俗稱的中國「天眼」)建設完成,不僅一舉打破了阿雷西博射電望遠鏡的口徑紀錄,觀測能力也提升了10倍。在未來至少10-20年的時間裡,FAST都將保持著這一紀錄,讓人類的單口徑射電望遠鏡繼續向前發展。

不過,阿雷西博射電望遠鏡也給了我們重要的借鑒。儘管FAST終究也有退役的一天,但是如何延長它的工作壽命、盡量減少自然氣候對它的傷害、以及足夠細心的檢查和維護,將是我國需要從阿雷西博射電望遠鏡身上吸取到的經驗。

(圖片說明:我國的500米口徑球面射電望遠鏡)

我們也相信,有了阿雷西博射電望遠鏡的前車之鑒,FAST也將可以更好、更久地運行下去,為人類天文學事業發展做出卓越貢獻。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!


請您繼續閱讀更多來自 姿勢分子knowledge 的精彩文章:

打了幾千年,才發現馬鞭根本不能控制馬!馬:我白挨打了?
光速最快可以達到每秒30萬公里,那麼音速呢?它有上限嗎?