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上部 說史 二十 射電望遠鏡的新紀元

上部 說史

二十 射電望遠鏡的新紀元

看來,如此蔚為壯觀的一個中等城市規模大小的望遠鏡陣列仍然不能把阿雷西博從兵器譜第一的位置上給擠下來,阿雷西博的接收面積仍然是甚大陣的將近6倍。但是從發展的角度來看,阿雷西博顯然是無法笑到最後的,甚大陣畢竟是人類建成並測試成功的第一個射電望遠鏡陣列,數量還不算太多。但是陣列的這個方法一旦搞成,那麼接收面積超過阿雷西博就僅僅是時間問題了,只要不斷增加單座望遠鏡的數量,就能以量制勝。
人類的歷史終於跨入了20世紀80年代,對於那些奮戰在尋找外星人第一線的科學家們來說,真的是一個好時代來臨了。

圖1-21 艾倫射電望遠鏡陣列(ATA)
九-九-藏-書們再做一個簡單的計算就可以算出,只要將25米口徑的射電望遠鏡的數量增加到148個,甚大陣就能達到和阿雷西博相同的接收面積。

圖1-20 位於美國新墨西哥州荒原上的甚大望遠鏡陣列
幸運的是,我們這個地球上最富有的幾個人中有一個是個天文迷,他就是和比爾·蓋茨一起創立了微軟公司的保羅·艾倫。艾倫一擲千金,捐了幾千萬美元,決定在加州的克拉克高原上建一個超大型的射電望遠鏡陣列,這就是今天全世界最大的射電望遠鏡陣列,以保羅·艾倫名字命名的「艾倫望遠鏡陣列」,到今天為止也還沒有全部建成,全部建成后將足足有350口大鍋,密https://read•99csw.com密麻麻地分佈在天空下,它可以對銀河系中的10億顆恆星進行掃描,將大大提高發現外星文明信號的可能性。
不過,說起「甚大望遠鏡陣列」這個名稱,我就想笑。「VLA」就是「Very Large Array(好大的一堆)」的簡寫,不知道為什麼,天文學家們給射電望遠鏡取名字特別不動腦子,類似的還有「VLT(Very Large Telescope)」,還有「E-ELT」,即「European Extremely Large Telescope(歐洲特別特別大的望遠鏡)」,等等。

圖1-22 平方公里陣列SKA概念圖
https://read.99csw.com阿雷西博的口徑是305米,接收面積約為29.2萬平方米。
美國於2007年底正式啟用了艾倫望遠鏡陣列,它最重要的任務就是全天候監聽地外文明的無線電信號。但即便是艾倫望遠鏡陣列這樣的規模在天文學家眼裡還是太小太小,而且艾倫就算再有錢,作為個人來說,資金量還是有限,真正要建設足夠大的射電望遠鏡陣列還得是國家行為才行。注意,中國要再次露臉:由中國、澳大利亞、法國、德國、義大利等20多個國家共同投資籌劃建造的、全世界最大的射電望遠鏡陣列——「平方公里陣列(SKA)」項目已經正式啟動。這次全球的科學家們野心勃勃,他們計劃建造3000台射電望遠鏡,把它們串起來的光纜可以繞地球兩圈。目前正在選址中,要麼建在南非,要麼建在澳大利亞,預計在2030年可以投入使用,我們應該還能等得到。
中國的FAST射電望遠鏡建成后的https://read.99csw.com口徑是500米,相當於400台25米單口徑的射電望遠鏡,比艾倫望遠鏡陣列仍然要勝出一籌。
我們現在已經很清楚,尋找外星人的武器是射電望遠鏡,而兵器譜排名第一的就是阿雷西博射電望遠鏡。可是這種超大型的射電望遠鏡卻有幾個缺點:第一,它不能轉動朝向,這樣就局限了它在天空中的搜尋範圍;第二,它同一時間只能接收一個頻率的無線電波,無法同時「監聽」多個頻率,這樣就大大降低了工作效率;第三,由於建造地點和施工難度限制,哪怕有足夠的錢,也很難建更大的望遠鏡。
而人類通過20年的籌劃、設計、攻關、建設,終於在1980年攻克了這些難題。在美國新墨西哥州的荒原上,27座巨大的射電天文望遠鏡排列成一個Y字形的陣列,這個Y字的每一劃都有20千米長,各有9座射電望遠鏡平均分佈在每一劃上,如果你走路數的話,走一上午才能數完其中的一劃。這個陣列的規九_九_藏_書模相當於一個可以容納幾十萬人口的中等城市,蔚為壯觀。這就是世界上著名的美國「甚大望遠鏡陣列(VLA)」,讓我們來一睹它的尊容:
甚大陣由27座口徑25米的射電望遠鏡組成,接收面積約為5.3萬平方米。
射電望遠鏡的靈敏度由總的接收面積決定,也就是說我們可以把一座座單獨的射電望遠鏡通過某種技術串聯起來,使得總接收面積增大,以達到和擴大單口徑同樣的效果。下面讓我們用圓的面積公式來做一個簡單的計算,我們來比較一下甚大陣和阿雷西博哪個接收面積更大一點。
這個陣列一旦建成,它的接收面積將相當於一個1400米口徑的超級射電望遠鏡,那可是相當於6.2平方千米的面積啊,可以在裏面建設30個鳥巢體育場。有了這個龐大的傢伙,我們應該能聽到來自宇宙最深處的呼喚。
我們在本書引子中提到的那部科幻電影《超時空接觸》中的女主角就是在這個地方接收到了來自織女星系的外星人電波。