书城科普读物太空漫步
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第37章 正在播出的“宇宙电台”

1942年,第二次世界大战激战犹酣。2月26日,在英国空军监视德国的那些雷达荧屏上,突然都受到了严重的干扰——闪烁不停的片片“雪花”。莫非是纳粹发明了对付雷达的新武器?这可是直接关系到战争胜负、性命攸关的大事。除了严密封锁有关消息外,最高当局立即下令,让最杰出的无线电专家荷伊丢下手头的一切工作,迅速查明原因,寻求对策。

荷伊才华过人,经验丰富,他不负众望,很快就有了眉目:原来这不是什么敌人的新式武器,而是太阳与人开的玩笑。只要让那些雷达的天线避开太阳方向,仪器就可正常工作。从此人们知道,太阳、恒星乃至所有的天体,都像一个个电台,时时都在发射无线电波。

天体发出的电波,天文学家称之为“射电”,接收与解读这种射电必须要用射电望远镜。射电望远镜与光学望远镜不同的是,它所见到的不是天体的图像,而是一组组大大小小、曲曲折折的曲线,需要用专门的仪器才能解读其中所含的信息。

光学望远镜自1610年由伽利略首先指向星空起,至今已有近400年,如果不是近年来太空望远镜以及一些新技术登场,有人甚至哀叹它似乎已走到了尽头。但是射电望远镜则不然。首先穿透金星浓密大气、揭开金星逆向自转和表面高温依靠的是它;最早测出水星自转是公转周期2/3,它的一天等于2年依靠的也是它;画出第一张火星三维立体图依靠的仍然是它。更让人刮目相看的是,震惊世界的“20世纪60年代的天文学四大发现”——星际有机分子、脉冲星、3K微波背景辐射、类星体,都是射电望远镜小试牛刀的成果。其中前三项的发现者都先后问鼎了诺贝尔物理学奖,而充满了挑战的类星体将来一旦被揭开庐山真面目,其发现者也将成为此奖项的必然得主。

谁都知道,天文学家最怕老天作梗,因为很多千载难逢的机会,只要老天不帮忙,就会前功尽弃,这样的例子俯拾皆是。我国天文界元老、年逾古稀的张钰哲先生为了观测1980年的昆明日全食,曾不远千里于2月16日飞到了一切早已准备齐全的观测点,可哪知就在最关键的2分钟内,一朵小小的白云飘来,不偏不倚地挡住了日轮,任你愤怒叫骂,任你急得跳脚,也只能眼睁睁地让一年的准备工作付之东流,落得个空手而归。

用射电望远镜观测最大的优点是,不怕云雾遮挡,甚至不怕倾盆大澳大利亚世界第二大可动射电望远镜,天线直径64米雨(当然为了防止锈蚀,雨天还是尽量少用),它是一种全天候的仪器。它还有一个优点是,要求的精度不高,制造方便,所以可以做得很大。

当然,它也有致命的缺陷,那就是它“眼大无光”。一架直径10厘米的光学望远镜的分辨本领在1.4"左右,它能看清月球表面上2千米的细节,而德国的100米可动射电望远镜,尽管是当前世界上最大的可转动射电望远镜,可它的分辨本领也只有33",还不如人的肉眼的分辨本领30"。为了弥补这个不足,人们想到了利用“干涉法”原理,把两台仪器分开并用。所以现在除了建造直径更大的单个天线外,还建造有“天线阵”。当今称为“甚大阵”的最大的天线阵位于美国新墨西哥州的一处荒漠上,在纵横70千米的范围内,分布着27架庞然大物,每一台射电望远镜天线的直径为25米,重达210吨。由于它全由电脑控制,自动化程度很高,所以每次观测只需一个计算机程序员和一两个天文学家就足够了。

深山中将建“巨无霸”

与光学望远镜一样,射电望远镜的性能与它的孔(直)径大小密切相关。建造尽可能大的射电望远镜是天文学家梦寐以求的事。

宇宙深处有“外星人”存在,这是多数科学家深信不疑的,如果有什么消息传来,由于它们离地球十分遥远,信号一定是非常非常微弱的。有人曾形容,目前人们所接收到的天体所发出的射电信号,其能量甚至还远不及一小片雪花落地。

早在1997年,中国科学家就有了要建造世界上最大的单镜面射电望远镜的设想。经过几年的探索,终于在2000年4月17日国际天文学联合会在贵阳召开的第182次学术研讨会上有了眉目,世界上最大孔径的射电望远镜——500米孔径球面射电望远镜(FAST)有望落户贵州。这台射电望远镜将建在贵州省南部某个喀斯特地形深山中的一个现成的山谷。它将由2000块反射面拼组而成,每块的大小是15米×15米。

国际天文学界希望,这台“巨无霸”建成后,能帮助地球人接收到某种来自“地外文明”的信号,并揭开宇宙起源之谜。

2006年3月18日,“国际1平方千米列阵(SKT)射电望远镜选址工作组”在贵州省普定县尚家冲进行了实地考察,这是一个占地面积为200个足球场的国际性项目,贵州喀斯特洼地适合于球反射面形望远镜阵的建设。包括中国在内的参与国已提出了5种实现1平方千米列阵射电望远镜的工程方案。根据中国的方案,将在一个直径500米的喀斯特洼地上,铺设由计算机随时调整方位的小球面块,形成一个完整的旋转抛物面,使望远镜有效照明口径达到300米、接收面积达到1平方千米。该项目的投资估计要3800万美元,如果一切进展顺利,它将于2020年建成并投入使用。