世界最大的折射望远镜原理是什么?

如果这个镜头放大至一个篮球场那么长,会拍出怎样精美绝伦的照片来?如果这个超乎想象的“巨无霸”镜头朝向星空,又将为我们开启怎样的宇宙“视界”?3月28日,在上海科技馆举行的上海科普大讲坛第46讲,国际知名天文学家、加州理工大学戈登·斯奎尔教授透露,这可不是天方夜谭,未来十年有望实现。
作为世界上在建的最大光学望远镜项目负责人,戈登·斯奎尔教授介绍,“30米口径望远镜(TMT)”刚刚在夏威夷群岛莫纳克亚山休眠火山之巅开工。
据悉,30米口径望远镜是大型国际合作项目,美国、加拿大、日本、中国、巴西、印度的多所大学和科研机构签约参与工程建设,造价高达14亿美元。预计到2022年,新镜将开始运作观测。事实上,30米望远镜由492块独立的六角形小镜片拼接而成,它们在高性能计算机控制下协同工作,其效果相当于直径30米的超级大镜子。由于采用先进的自适应光学成像技术,它能克服大气层扰动造成的“星星眨眼”现象,获得超高清晰度影像,清晰度可达当今最大的10米望远镜3倍。而承担自适应光学成像技术主要研究任务的,正是中国国家天文台。
戈登·斯奎尔表示,借助强大集光能力与前所未有的分辨率,它不仅可以深入研究银河系及河外星系群的更多恒星,还可探测宇宙极早期的微弱星光,揭开恒星诞生与爆发之谜。据了解,TMT开建同时,欧洲主导的42米口径光学望远镜也在筹建,它将坐落于南半球国家智利。贵州拥有世界上最大的望远镜_百山探索
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世界上最大的望远镜:中国将在贵州建造世界上最大的望远镜世界最大望远镜位于贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜(FAST)主体圈梁合龙,这标志着世界最大的天文望远镜全面进入设备安装阶段。1995年,我国天文学家提出了在喀斯特洼地中建造500米口径球面射电望远镜的设想,并选址于贵州省黔南州平塘县的大窝凼洼地。2007年,该项目获得国家审批立项,成为我国九大科技基础设施之一。 FAST项目具有三大自主技术创新:一是在世界上首次利用天然地貌建设巨型望远镜;二是采用主动反射面技术,整个反射面由4600多块可运动的等边球面三角形叶片组成;第三项创新是轻型索拖动馈源支撑技术,将万吨平台降至几十吨,实现了毫米级的动态定位精度。世界最大的望远镜将在2016年9月底正式投入使用,届时将向全世界开放。已经有多个国家的天文学家提交了研究观测计划。十一五期间,中国将投资60亿元用于十二项大科学工程的建设,并将在贵州建造世界上最大的望远镜,它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘,寻找第一代诞生的天体。这十二项大科学工程涉及到天文、生物以及高能物理等基础科学研究领域。投资12亿元的散裂中子源的建设是其中单项投资最大的项目。科学家们主要是利这个装置产生出来的大量高速运动的中子,透彻地了解到用常规科学仪器无法了解到的物体内部特性,这对开发新的高性能材料很有帮助。未来五年,中国还将在贵州建造世界上最大的望远镜,中国还将建一艘4000吨的海洋科学综合考察船,以及快速监测洪水、地震等突发自然灾害的航空遥感系统等。这十二项大科学工程将从陆续启动,预计在五年内基本建成。世界最大的射电天文望远镜
&&&&&&&&&在贵州黔南的大山中,有着各种各样的喀斯特地貌,其中有一种叫喀斯特洼地,俗名叫天坑。这些洼地有的直径宽约1公里,高数百米。原先这些洼地都是人迹罕到之地,如今在离平塘县城约80公里的一个叫大窝凼的天坑里正在轰轰烈烈地兴建一座世界上最大的500平方米射电天文望远镜(简称FAST)。
射电天文望远镜是一种比光学望远镜更先进的望远镜,它不受时间限制,可以24小时观察来自太空的信息,从距离上它可以接受来自宇宙50到1000光年外的信息(光一秒钟速度是30万公里,一光年相当于光走一年的距离)。近40年来,获得诺贝尔物理奖的天文学项目中,就有6项是通过射电天文手段取得的。在射电天文学诞生至今70年里,己经成为重大天文发现的发祥地和天文诺贝尔奖的摇篮。
有了更好更大的射电天文望远镜,我们就能看得更远,观测更弱的天体和更大体积的宇宙,发现新现象和新天体的机会越多,在大窝凼这个世界最大的天文望远镜建成后,人类将有可能听到遥远的恒星发出的信号,寻找外星文明;还可以观察和研究暗物质和暗能量这个现代科学中最神秘的领域;另外为了了解到宇宙爆炸之初产生的引力波,研究宇宙的形成,只有用更大的射电望远镜,才有可能收到这种引力波;除此之外,目前地球上的导航系统是依靠卫星全球定位系统,但这种导航系统只在地球有效,到了外太空就无效了,为了解决太空航行定位,天文学家根据GPS原理提出了在外太空寻找三个相对固定的射电脉冲星就可以解决这个问题,英国科学家休伊什发现了首颗具有导航性质的恒星,但要建立完整的太空导航系统,则需要测算这些射电脉冲星的坐标和模型,这种事只有更大的射电天文望远镜才能完成。因此,建设500米射电天文望远镜具有深远的战略科学意义和国防意义。
500米射电天文望远镜是国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一,拟采用我国科学家独创的设计,结合我国贵州南部喀斯特洼地的独特地形条件,建设一个约30个场大的高灵敏度巨型射电望远镜。
科学家历时十余年,经过反复的寻找和测试,终于在我国现有736个天坑中选中了大窝凼这个地方建设这个世界最大的望远镜。这是因为;&大窝凼地理环境极为特殊,四周是峻峭山峰包围形成的一个“锅底状”洼地,宜于架设望远镜,而且喀斯特地质条件可保障雨水向地下渗透,不在表面积留而腐蚀和损坏望远镜。另外,无线电环境对射电望远镜影响极为重要,项目地址半径5公里之内必须保持宁静和电磁环境不受干扰。大窝凼附近没有集镇和工厂,在5公里半径之内没有一个乡镇,25公里半径之内只有一个县城,条件极为理想。
 FAST项目于2008年12月26日奠基。预计在2016年9月建成目前正在建设的射电望远镜的直径为500米,将由2000块15米见方的反射板拼成,其外形与锅式卫星天线相似,面积则相当于25个足球场那么大,预算约6亿元人民币。与直径305米的美国阿雷西博固定式射电望远镜相比,它的可观测天空范围扩大了4倍,灵敏度提高了2.3倍,将当之无愧地成为世界上最大的天文望远镜。
500米射电天文望远镜落户贵州,给贵州带来了机遇。我们国家的四大天文学系都在东部,现在贵州将成为西部的一个天文中心,对于带动社会发展和进步,基础设施建设,旅游开发,科学普及都有很大的作用。当年美国的一个5万人的小镇,在建成305米的射电望远镜后,5年后便发展成了有50万人的城市。目前,大望远镜所在地克度正在准备迎接即将到来的建设高潮,打造成一个20万人的天文旅游小镇。县政府也提出了旅游国际化的要求,为即将到来的天文科普旅游热潮作准备。
这是未建设射电天文望远镜前的大窝凼
这是大窝凼周边的森林
设在大窝凼的宣传射电天文望远镜的展示图
射电天文望远镜的展示图
射电天文望远镜的效果图
射电天文望远镜的建设工地
美国波多黎各岛上的阿雷西博直径305米射电望远镜
上海松江65米射电望远镜
英国洛佛尔射电望远镜
欧洲天文台ALMA射电望远镜
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以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。世界最大射电望远镜在智利落成
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摘要:世界上迄今为止规模最大的地面射电望远镜阵列项目阿塔卡玛射电天文望远镜全部落成并投入使用,揭开遮蔽我们视野的宇宙大幕,建成后的66个抛物面天线作为1架巨大的射电望远镜工作,拥有0.01角秒的分辨率,相当于能看清500多公里外的一分硬币,其视力超过“哈勃”太空望远镜10倍。
3月12日,智利北部阿塔卡玛沙漠,阿塔卡玛射电望远镜在星辉斑斓中屹立。
记者 高玉连线单文磊 研究员
2013年3月,世界上迄今为止规模最大的地面射电望远镜阵列项目阿塔卡玛射电天文望远镜全部落成并投入使用,揭开遮蔽我们视野的宇宙大幕。它可以帮助天文学家捕捉到宇宙中更加寒冷的天体(分子气体、星尘、大爆炸辐射等)并提供正在形成当中的星系、恒星或者行星的图像。建成后的66个抛物面天线作为1架巨大的射电望远镜工作,拥有0.01角秒的分辨率,相当于能看清500多公里外的一分硬币,其视力超过“哈勃”太空望远镜10倍。
66个抛物面天线组成
它的建设工程始于2002年,是由东亚、欧洲和北美一些国家参与的国际项目。天线阵的建设地是智利北部海拔5000米的阿塔卡玛沙漠,整个天线阵有总计66个抛物面天线。望远镜将主要用于获得有关星系和行星演变的数据,寻找新天体以及探寻宇宙中是否存在能进化成生命的物质。
就在去年,这一设备的观测结果确认在一颗褐矮星,即所谓“失败的恒星”周围存在一个原行星尘埃盘。同时还对围绕北落师门(南鱼座α)运行的行星进行了观测,并确认这些行星比原先认为的更小。
66台望远镜全部建成之后,天文学家们预计将会有更多更大的发现。这台设备在毫米波段工作,这是一种波长比无线电波更短但是比可见光更长的电磁波。在这一波段科学家们将可以窥见围绕年轻恒星的低温尘埃带,并观察原始行星的形成。
可观测地球大小行星
美国国家科学基金会天文学分部主管詹姆斯·列维斯塔德在本月5日的一次新闻发布会上表示,利用这一设备,天文学家们将可以探测到地球大小的行星。他表示:“阿塔卡玛望远镜已经观测到在恒星周围存在尘埃环,这些尘埃环非常窄,模型显示这些狭窄的尘埃环间隙中存在行星体。”他说:“尽管你看不到这些行星本身,但是你可以看到这些行星造成的影响。而这也将是阿塔卡玛望远镜设备进行系外行星观测的主要方式。”
自从1995年发现第一颗系外行星以来,科学家们已经找到了数千颗可能是系外行星的疑似目标。仅仅是美国宇航局一家,其发射的专用于搜寻系外行星的开普勒空间望远镜迄今已经发现2740颗这类疑似目标。在搜寻活动的早期,科学家们最先发现的是那些木星大小的系外行星体,而随着技术的进步以及观测时间的积累,科学家们逐渐开始发现地球大小的系外行星。
而在这其中所缺失的环节便是行星形成的早期阶段。现有科学理论认为太阳系是在早期的原始太阳星云中形成的。随着这些尘埃颗粒之间的相互碰撞,积聚,成长,原始的行星开始形成。然而年轻的恒星系统周围往往“云遮雾绕”,在光学或可见光波段难以窥见其全貌。而这便是阿塔卡玛望远镜设备的施展其能力的舞台。
这一设备在归属上由欧洲南方天文台管理。欧南台阿塔卡玛望远镜项目主管沃尔夫冈·怀尔德表示:“我们将会目睹闻所未闻的宇宙场景。”他表示,阿塔卡玛望远镜将目睹低温气体逐渐形成原行星,并了解行星从恒星周围的尘埃盘中逐渐形成的过程。
中国科学家参与超导探测器研制
专访中科院紫金山天文台研究员单文磊
问:阿塔卡玛望远镜阵列落成有何意义?和哈勃望远镜相比,有何优势?
答:在宇宙学研究中,观测设备与其说叫“望远镜”,不如说是“望古镜”。距离我们越遥远的天体发射的光需要更漫长的时间才能被我们接收到。因此看得越远,意味着越能够穿越时空,看到宇宙早期的模样。阿塔卡玛望远镜不但在分辨能力上高于哈勃望远镜,而且能够看到哈勃望远镜看不到的早期宇宙的图景。这是因为宇宙膨胀造成早期宇宙中的光线波长变长(科学上叫红移)而落入望远镜的观测频段。
正因为如此,阿塔卡玛望远镜是研究一百亿年以前宇宙从黑暗时期破壳而出的第一代恒星和星系的最好观测设备。对于距离我们较近的天体,阿塔卡玛望远镜凭借其高分辨率,能够揭示正在形成的幼年恒星的模样,而且能够发现那些幼年恒星周围正在形成的行星。这些行星中的一些将必然孕育地外生命和文明。除此之外,阿塔卡玛望远镜还有一个重要特点,它能够通过高精度光谱分析出被观测天体组成的化学成分,探知宇宙这个化学实验室的运行和演化规律。
问:阿塔卡玛望远镜的分辨率达到0.01角秒,相当于什么概念?
答:望远镜的分辨本领取决于被探测光的波长和天线口径的比例。波长越短,口径越大,望远镜的分辨本领越高。如果将人的眼睛当作望远镜的话,阿塔卡玛望远镜所观测的光的波长要比人眼看到的光的波长要长,大约是300微米(人的头发直径约是50微米)至3毫米,要达到人眼的分辨率,需要2米至20米的口径。
然而阿塔卡玛望远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。
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广东省通信管理局,世界上最大的射电天文望远镜,最大射电望远镜能干什么?
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09:48:04 来源:
  射电望远镜(radio telescope)是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备,可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。包括收集射电波的定向天线,放大射电信号的高灵敏度接收
  射电望远镜(radio telescope)是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备,可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。包括收集射电波的定向天线,放大射电信号的高灵敏度接收机,信息记录﹑处理和显示系统等。
  世界上最大的射电天文望远镜
  2月19日消息,据报道,中国计划建造全球最大直径射电望远镜,以期寻找外星生命。射电天文望远镜选址在贵州的山区。正在中国贵州黔南安装建设的500米口径球面射电望远镜(英文简称:FAST),是目前世界上在建的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜。中国FAST工程办公室称,这一超级望远镜有望在2016年建成,建成后将成为世界级射电天文研究中心。
  中国官方报道称,中国计划快速建设一座大功率天文望远镜,对天体进行远距离观察,寻找宇宙天体中外星生命。
  报道称,新型射电天文望远镜,有望在2016年建成。天文望远镜选择贵州山区,建成后将拥有500米宽的直径口径,将雄冠世界第一。
  超级望远镜有多大?
  FAST口径有500米,有近30个足球场大的接收面积。其主反射面的面积达25万平方米,由近460000块三角形单元拼接而成。它的圈梁被50根6米到50米高低不等的钢柱支在半空,周长约1.6公里,绕走一圈约要40分钟。
  性能如何?
  与号称&地面最大机器&的德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪10大工程之首的美国Arecibo300米望远镜相比,FAST的综合性能提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20至30年保持世界一流设备的地位。
  有何独到之处?
  全新的设计思路加之得天独厚的台址优势,使FAST突破了射电望远镜的百米极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。首先,它利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;其次,洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面,球冠反射面在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面,使望远镜接收机能与传统抛物面天线一样处在焦点上;第三,采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现接收机的高精度定位。
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