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八問

2016-05-14 15:24
大眾科學 2016年9期
關鍵詞:波長天眼電磁波

1 FAST是最大的“天眼”?

實際上,F(xiàn)AST是世界最大的單口徑球面射電望遠鏡,但并不是最大的望遠鏡——因為,世界最大的單個望遠鏡是前蘇聯(lián)的RATAN-600電波望遠鏡(現(xiàn)位于卡拉恰伊-切爾克斯共和國),發(fā)射口徑605米。不過,RATAN-600是十分罕見的帶形射電望遠鏡,在國際射電望遠鏡“朋友圈”中,它不像球面射電望遠鏡那樣主流。

2 FAST的壽命有多長?

FAST的設計壽命是30年,不過,設計壽命到期后,經(jīng)過一些升級改造,它還可以繼續(xù)使用。

實際上,世界各國的射電望遠鏡大多都超期服役。比如,美國阿雷西博望遠鏡就已服役了50多年,早就超期了。

3 FAST為什么要建在平塘大窩凼?

利用大窩凼天然的500米口徑喀斯特洼坑作為臺址,是FAST工程的三大自主創(chuàng)新之一。

最初,科學家們跋山涉水為“天眼”選址時,大窩凼之所以能從400多個候選洼地脫穎而出,成為最適合“天眼”的“眼窩”,原因有三:一是大窩凼洼坑的地貌最接近FAST的造型,工程開挖量最小,造價低;二是這里的喀斯特地質可以保障雨水向地下滲透,不會在表面淤積而損壞和腐蝕望遠鏡;三是射電望遠鏡需要一處“靜土”來安家,而大窩凼附近5千米半徑之內沒有一個鄉(xiāng)鎮(zhèn),無線電環(huán)境理想。

4 下雨會對FAST造成影響嗎?

實際上,降水、云等氣象因素對波長較長的電磁波的傳播造成的影響微乎其微,只對波長較短的電磁波有一些影響,而FAST的工作波長,特別是核心工作波長幾乎不受影響,因此,不論白天黑夜、晴天陰天,F(xiàn)AST都可以進行全天候觀測。

那么,在暴雨天FAST會被水淹嗎?也不會,因為FAST反射面的鋁板上打滿了孔,可以讓雨水漏過去,反射面下面還專門修建了排水渠,因而也不會形成積水。而且反射面下面的植被因為有充足的陽光、水和空氣,能夠正常生長,從而對FAST底部的巖石和土壤進行可靠的保護。

5 FAST怕不怕冰雹?

當然怕!反射面的鋁板只有1毫米厚,上面還有那么多孔,怎么可能不怕冰雹?而且大窩凼正好處在黔南州南部的一條冰雹天氣路徑上。

好在冰雹可以通過人工影響天氣作業(yè)來消除,比如用防雹炮把冰雹打碎。當?shù)卣呀?jīng)制訂了嚴密的防雹預案,組織了三道防御線來對抗可能影響到FAST的冰雹。

6 FAST的反射面如何清理?

FAST投入使用后,會有一些灰塵及鳥糞等落在反射面上。對于這些垃圾,早在FAST建設前期,技術人員就考慮了很多清理方案,甚至設計過可以在反射面上爬來爬去的鞋,但最后都放棄了,原因是這些灰塵、鳥糞雖然不美觀,但并不影響觀測。

7 FAST會對上空的飛機造成影響嗎?

FAST的反射面就像一個巨大的凹面鏡,有人因此擔心,它會不會把陽光匯聚起來造成破壞,例如會不會燒毀天上飛過的飛機。

實際上,F(xiàn)AST反射面的焦比是0.467,也就是說,太陽光經(jīng)過它匯聚之后,將聚焦在距離鏡底140米的地方。通常,路經(jīng)此地的飛機是不會飛這么低的,所以,F(xiàn)AST不會燒毀飛機,也不會影響航空安全。

8 FAST附近為什么不能打手機?

由于射電望遠鏡對電磁波干擾有很高要求,不要說使用手機,就算是附近使用電器,或者幾十公里外有飛機向地面發(fā)送信息,都會在FAST那里造成一場電磁風暴。

因此貴州省已經(jīng)專門立法,要求FAST周邊5千米半徑內的基站全部關掉,所以,這里沒有手機信號,不能撥打手機。此外,這里也不能使用數(shù)碼相機,汽車不能用電子打火,往來的中巴、大巴都必需燒柴油。(編輯/余風)

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