真实版“红岸基地” 中国“天眼”能找到外星人?

来源:金羊网 作者:羊城派 发表时间:2016-07-13 16:36

说天说地说新闻,解花解语解趣事。

  羊城派原创文本/夏杨

  中国人首次摘得“雨果奖”的科幻作品《三体》中写道,科学家通过“红岸基地”向太空发射信号,成功与外星文明取得了联系。

  而现实中,中国正在建一个类似的“红岸基地”!

 


科幻作品中的“红岸基地” 网络图片

  近日媒体报道,中科院天文台在贵州平塘县建造的500米口径球面射电望远镜,目前已完成反射面板的安装,预计今年9月开始运行调试。

  这一天文望远镜,将领先世界至少20年!

  很多人感兴趣的是,造中国“天眼”主要目的是什么?真能像科幻小说写的那样找到外星人?

 


“天眼”反射面板已完成安装 资料图

  人类“视力”提升十倍

  正在建设的天文望远镜(英文简称“FAST”)是目前世界上最大的单口径射电望远镜,口径500米,周长约1.6公里,球形反射面相当于30个足球场大小。

  射电,是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜跟接收卫星信号的天线锅类似,通过锅底球面反射聚焦,能把几平方米到几千平方米的信号聚拢在一个点上。

  “锅”的面积越大,聚拢的信号就越强,就能探测到更远、更微弱的宇宙信号。


天线锅的聚焦原理 资料图

  FAST全球最大,性能咋样?

  我们拿世界先进的仪器比较一下就明白了。目前世界最先进的天文望远镜有两个,一个在德国,一个在美国。

  德国波恩天文望远镜,口径100米,曾号称“地面最大的机器”。中国天眼直径比它大五倍,灵敏度将比它高十倍!

  美国阿雷西博望远镜,直径350米,被评为人类20世纪十大工程之首。中国天眼的综合性能将比它高十倍!


美国阿雷西博天文望远镜 资料图

  在未来20-30年内,中国天眼将保持一流设备的地位!

  理论上,FAST可以接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。

  这将是人类迄今为止看得最远、看得最清的天文望远镜,甚至能“听到”人在月球上打手机!

  等天眼建成后,我国的空间测控能力也将由月球同步轨道延伸到太阳系外缘。


  网络图片

  为何选址在大山深处?

  有人想问,这么尖端的科研设备为何建在偏远的大山深处?

  其实,这很无奈。500米口径的天线锅,建设难度太大了!

  主要难在底部的支撑上。上海有个65米口径的天文望远镜,其底座的建设投入已经超过天线锅部分。而要建口径500米的,该投多少钱在“没用”的基座上?

天然山坑成为最佳选址 资料图

  中国科学家想到,要是有一个大坑,就像一个深深的“眼窝”,把巨大的“天眼”放进去,支撑性将会非常好!

  但要在平地挖一个这样大的深坑,也是一个不小的工程。

  而在地形复杂的中国,找一个现成的深坑则不难。

  顺着这个思路,科学家最终确定了贵州平塘县克度镇金科村的一个天坑。

天坑稍作修整就符合需要了 资料图

  这里再合适不过了!周围有三座约500米高的山,山与山距离也是500米,中间的深坑刚好能放下FAST的大“眼球”。

  这样,连挖坑的钱也省了!

  当然,选址此处绝不仅是为省钱。

  这里是喀斯特地貌,下雨时雨水很容易向地下渗透,不会积在坑内腐蚀望远镜。


FAST需要的就是一个“大眼窝” 资料图

  还有一个重要原因:射电望远镜是被动接收微弱宇宙电磁信号的设备,自身没有强大的辐射,很容易受干扰,连手机信号都怕!

  而这里人烟稀少,周围5公里半径内没有一个乡镇,无线电环境非常理想!


“静土”周围五公里无人烟 网络图片

  “天眼”能否找到外星人?

  FAST建设项目投资7亿元人民币,总工程量相当于1/4个鸟巢体育馆。1993年提出设想,在研究准备了13年后,于2007年正式立项,2011年开工建设。

  为何要建中国天眼?这其实是中国天文学界的一个梦想。


  网络图片

  在天文观测方面,中国长期以来在世界上没有占据很前沿的位置。如果没有观测数据的积累,总用别人的二手资料,即使花很大功夫做研究,也很难出成果。

  FAST项目,正是要弥补我国在天文观测领域设备的不足!


靠二手资料很难搞出科研成果 资料图

  “天眼”将能做什么用?

  科学家解释,主要用于探测宇宙中的遥远信号和物质,比如宇宙中间的气体、微波激光以及脉冲星,探索宇宙的起源和演化,满足人类对未知世界的好奇心。

  解释一下脉冲星。它是宇宙中一种体积较小的星体,直径只有几十公里,但自转极快,有强大的能量,会周期性地向宇宙发射脉冲信号。


  脉冲星不断向宇宙中发射信号 网络图片

  因此,寻找脉冲星,捕捉其发射的信号,借以研究宇宙。

  并且在未来的星际航行中,脉冲星可以作为天然的导航点。

  银河系中理论上有大约10万颗脉冲星,目前已观测到2000多颗,其中距离地球最近的约有100光年。

  目前人类观测到的都是银河系内的脉冲星,有了FAST,我们将能看到银河系之外。


脉冲星可以为宇宙飞船导航 图/比特网

  很多人关心的是,中国“天眼”能否找到外星人?

  对此科学家指出,FAST有这个能力!

  科学家解释,中国天眼可以捕捉星际通讯信号,如果宇宙中的生命体或高智商外星人存在,他们发送或产生、遗留在宇宙中的信息,就有可能被FAST探测并接收到。

  并且,接收到时,还可以确定其来源、位置!


  FAST有能力寻找地外文明 网络图片

  “中国智造”再次震惊世界

  每次投入巨资建设大项目时,总会有一些质疑的声音。比如,是不是政绩工程?花这么多钱,不如帮贫困孩子受教育;不如提高民生福利等等。

  借助于类似质疑的声音,我们来探讨一下FAST工程的意义。

  大科学工程的投入和研究,往往不是短期内就能出成果的,更不可能在短期内看到经济效益。但是从长远来看,这将是利国利民的大事,其效应远远超出该工程本身!


中国“天眼”建设现场 图/新华网

  有科学家曾拿大飞机的研制来作分析:研制大飞机需要跨学科、全方位的科研努力,取得突破和成功后,将会给我国的材料科学、电子技术、航空航天、精密工业、仪器仪表等诸多产业都带来成果和效益,这将极大地反哺工业、制造业和民生领域。


大科研工程会带动诸多行业发展 网络图片

  回到FAST工程的研发和建设本身,这是一个自主创新的过程,推动了中国在天线制造技术、微波电子技术、并联机器人、公里范围高精度动态测量等众多高科技领域的发展。

  中国天眼建设过程中已形成多项专利,可直接用于未来的桥梁和大型建筑物的建设。

  这是真正的中国智造、中国创造!

  网络图片

  从另外一层面讲,高精尖技术的研发对于保障国家安全、提升国际地位,赢得更好的生存、发展环境等方面也有重要意义,也是另一种更大意义上的民生。

  所以,在国力能够支撑的情况下,做一些大科学工程,未必就是好大喜功,往往有长远而实际的意义!


  吊装FAST反射面板 图/新华网


  中国“天眼”将望向更远的宇宙深处 网络图片

  来源|羊城派
本期主持|夏杨
责编|卢永城

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