智利落成世界最大射电望远镜 能看清500多公里外的一分硬币
镜最大等效口径达到了18公里,分辨率比人眼高1千万倍,达到了0.01角秒。这个分辨率足够在北京看到南京的一辆普通小轿车,超过了哈勃望远镜的0.02角秒的分辨率。技术上建造这样大的高精度单天线望远镜是不可能的。目前最大的单天线射电望远镜是美国的阿雷西博望远镜,口径305米。我国正在贵州建造一个更大的单天线望远镜口径为500米。
问:为什么建在高海拔的智利沙漠高原?
答:望远镜建造在海拔5000米的智利阿塔卡玛高原上。这个地方海拔高,水汽少,附近南美洲西岸的低温洋流更使得这里异常干燥。
在这里建造是因为水汽对望远镜有显著的影响,对毫米波、亚毫米波有强烈的吸收。存在较多水汽时,好像隔着毛玻璃看星空,观测效果会大打折扣。因此这个波段的望远镜都建造在水汽少,海拔高的地方。我国的大口径毫米波望远镜是紫金山天文台的德令哈13.7米口径望远镜,就坐落在青海省德令哈市附近海拔3000米的地点。
问:中国科学家在阿塔卡玛望远镜项目中有贡献吗?
答:阿塔卡玛望远镜是灵敏度最高的观测设备,能够探知宇宙深处原子的扰动。这得益于每一面天线后面的高灵敏度超导探测器。这些探测器被冷却到接近绝对零度(零下270摄氏度),在这样的低温下,组成探测器的原子几乎凝结不动,热噪声被消除,来自天体的微弱信号才能够被感知。
超导探测器类似人视网膜上的灵敏的感光细胞,是阿塔卡玛望远镜的核心器件之一,而这种超导探测器技术恰好是中国科学院紫金山天文台的特长。阿塔卡玛望远镜是国际大科学工程,由欧洲、北美和亚洲共同出资建造。中国虽然没有正式加入该项目,但中国科学院紫金山天文台于2004年与日本国立天文台签署关于阿塔卡玛望远镜共同研究的备忘录,并以单文磊研究员、史生才研究员为主参与阿塔卡玛两个波段的超高灵敏度接收机的研制工作。中国科研人员在这两个波段超导探测器的研制工作中起到了关键作用,所设计的探测器被阿塔卡玛望远镜所应用。在66面阿塔卡玛望远镜的每一个中都包含中国科学家的贡献。
(原载于《北京日报》2013-03-14 15版)
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