“天文望远镜界”新添中国“FAST”

　　中新社贵州平塘7月3日电 题：“天文望远镜界”新添中国“FAST”

　　作者 张素 黄蕾瑾

　　距今400年前，一架口径为4.2厘米、长约1.2米的天文望远镜在欧洲问世。凭着探索宇宙的这扇“窗”，意大利天文学家伽利略观测到月球环形山、太阳黑子、木星卫星等。

　　2016年7月，地处中国西南的500米口径球面射电望远镜(FAST)主体工程完工。这架望远镜拥有30个标准足球场大的接收面积，未来目标包括巡视中性氢、观测脉冲星、搜索可能的星际通讯信号等。

　　从第一架望远镜到最新一架望远镜，伴随制造水平跃升，人类由此获悉更多关于宇宙的奥秘。解读天文望远镜界，可以按照探测内容不同而“分门别类”。

　　最“悠久”的门派当属探测可见光的光学望远镜。以伽利略望远镜为发端，它们的口径越来越大——当前已投入工作的最大口径光学望远镜是凯克望远镜，口径达到10米；它们还突破位置限制——1990年哈勃空间望远镜搭乘航天飞机升空，随后在探测黑洞、暗物质和恒星演变等方面发挥重大作用。

　　在地基天文望远镜中，目前光谱获取率最高的是中国自主设计建造的郭守敬望远镜(LAMOST)。该望远镜首次采用多镜片拼接主动调节的方式，可同时获得4000个天体的光谱。

　　“光谱巡天相当于一次普查，由此可以获悉天体的温度、密度、年龄和化学成分等。”中国科学院国家天文台台长严俊说，LAMOST首批光谱数据集包含有220万条光谱，还有108万颗恒星光谱参数星表。

　　如果将光学望远镜喻为功底深厚、源远流长的“少林派”，那么射电望远镜就是后激勃发、才俊辈出的“武当派”。

　　第二次世界大战以降，无线电技术催生出射电望远镜，即“通过接收宇宙中的电波信号来获取并分析信息”。近年来，衍生出球面射电望远镜、抛面射电望远镜、带形射电望远镜以及望远镜阵。

　　球面与抛面的区别在于，电磁波平行入射进来，前者将它们聚焦到一条线，后者则将它们聚焦到一个点。尽管FAST属于球面射电望远镜，因其能够在观测时形成瞬时抛物面，可将无线电信号聚焦到一个点。FAST馈源舱可在6条钢索的拖动下，精确地运动到焦点以接收信号。

　　相比而言，抛面射电望远镜仍占多数。这一“支系”中，有位于美国西弗吉尼亚州的绿岸射电望远镜，有德国波恩100米望远镜，有中国上海佘山65米口径射电望远镜——目前亚洲最大的全可动射电望远镜。

　　与FAST“同宗同源”的有美国于1963年在波多黎各建造的阿雷西博射电望远镜，直径305米。该望远镜所在位置位于赤道附近，跟踪观测行星、脉冲星和其他天体甚为理想。它曾出现在《007之黄金眼》、《超时空接触》等影片而广为人知。

　　追求口径，永无止境。在FAST之“上”，既有前苏联建造的直径576米的RATAN—600，还有包括美国甚大阵射电望远镜(VLA)、澳大利亚平方公里阵列射电望远镜(ASKAP)等。1993年，中国、澳大利亚、加拿大等20个国家的天文学家联合倡议，筹划建造接收器面积达到1平方公里的巨型射电望远镜(SKA)，其灵敏度将比世界上最大的望远镜提高两个数量级。

　　在天文望远镜界，还有兴盛于19世纪中期的红外天文观测，比如1983年首次发射的红外天文卫星IRAS，其主体是口径为57厘米的望远镜；有要到距地150千米高度以上进行的紫外观测，以1972年发射升空的“哥白尼号”携带的紫外望远镜为始，陆续发展出极端紫外、远紫外、紫外等多种探测卫星，覆盖全部紫外波段；以及γ射线天文学领域的美国康普顿空间天文台、新的γ射线望远镜计划“INTEGRAL”。

　　值得一提的是，X射线辐射的波段范围是0.01—10纳米，天体的X射线无法达到地面，从20世纪70年代美国先后发射高能天文台1号、2号两颗卫星以来，X射线观测和研究逐渐形成高潮。

　　中国拟在2016年内发射一颗硬X射线调制望远镜探测卫星。科学家说，它将实现宽波段X射线巡天，观测黑洞、中子星、活动星系等高能天体，探索利用X射线脉冲星实现航天器自主导航的技术和原理。(完)