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美最大射电望远镜将被迫“退役”

来源:科技日报2020-11-24 10:20

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  2020年8月,阿雷西博上一根钢缆断裂后的情景。图片来源:物理学家组织网

  11月19日,美国国家自然科学基金会(NSF)表示,他们对3份工程报告进行评估后认为,阿雷西博望远镜的两根钢缆遭遇难以修复的损坏,结构非常危险,面临倒塌风险,决定予以拆除。

  中国科学院国家天文台研究员张承民对科技日报记者表示,阿雷西博是美国最大的单口径射电望远镜,曾被评为人类20世纪十大科技工程之首,它为人类监视着面朝地球而来的小行星;也曾帮助科学家摘得1993年诺贝尔物理学奖的桂冠。它如果被迫关闭,是“一件憾事”,这也是特朗普政府最大的科学败笔之一。

  两根钢缆断裂惹大祸

  据物理学家组织网11月15日报道,今年8月,位于加勒比地区波多黎各的阿雷西博遭遇意外事故,一条支撑馈源平台的钢缆断裂,把望远镜反射面砸出一个约30米的口子。

  祸不单行!今年11月6日,望远镜上一根能承受544吨重量的主钢缆因无法承受283吨重量而断裂,对底部反射面造成了更严重的破坏,造成的损失可能高达1200万美元。

  如果有更多钢缆断裂(这随时可能发生),整个900吨的馈源平台可能砸向下方的反射面,这无疑将是灾难性的。NSF目前正在制定降下平台的可控方案,然而制定方案需要数周;相关资金如何解决也是个问题;此外,在此过程中是否会发生意外也还是个未知数。

  据《环球科学》杂志报道,在11月19日的媒体简报上,NSF天文学部主任拉尔夫·高梅说:“仅仅是试图稳定或测试钢缆,都可能促使灾难的发生。”

  因此,NSF决定永久性关闭该望远镜。NSF数学和物理科学局局长肖恩·琼斯表示:“下这个决定并非易事,但安全因素排在第一位。”

  服役57年成绩显著

  尽管此次阿雷西博因钢缆断裂而面临被迫“退役”的命运,但50多年来,它禁受住了多次飓风、热带风暴和地震的考验,在引力波、小行星特征描述、行星探测等领域做出了重大贡献。

  据张承民介绍,口径300多米的阿雷西博始建于1958年,于1963年正式启用,在此期间进行了一段时间的试验性运行。在2016年中国500米口径球面射电望远镜(FAST,中国天眼)建成前,它一直是世界上最大的单口径望远镜,主要研究射电天文学、大气科学和雷达天文学。50多年来,阿雷西博望远镜成为人类巡视宇宙的“火眼金睛”,为天文学研究做出了不少贡献。

  “比如,1962年,阿雷西博重新测量了水星的自转周期为59天,而非此前认为的88天。1974年,阿雷西博发现了第一颗双星脉冲星,其轨道尺度的收缩变化间接证实了广义相对论的预言,相关研究也荣膺1993年诺贝尔物理学奖。1981年,阿雷西博发表了第一幅金星表面的雷达图。1982年,阿雷西博发现了第一个毫秒脉冲星。此外,1989年9月,阿雷西博望远镜利用它的雷达模式对小行星4769 Castalia成像,这也是人类首次对小行星成像。”

  张承民强调说:“更重要的是,1991年,天文学家沃斯赞和弗雷尔用这个望远镜发现了毫秒脉冲星PSR125712的行星系统,这是天文学家首次发现太阳系外的行星系统,是一次重大突破。”

  在寻找外星人方面,阿雷西博望远镜也铆足了劲。1974年,阿雷西博望远镜向球状星团M13发射了一系列二进制代码信息,期望可以被潜在的外星文明接收到。此外,自1999年5月起,阿雷西博望远镜还参与了旨在搜寻地外文明的计划——SETI@home项目。

  经过57年岁月的洗礼,阿雷西博望远镜本身也成为流行文化的一部分,在好莱坞电影《超时空接触》和《黄金眼》中都有精彩亮相。

  “对一些科学研究是重大打击”

  物理学家组织网在报道中指出,阿雷西博望远镜饱受重创的消息对全世界250多名正使用它开展研究的科学家来说是一大打击。北美纳米赫兹引力波观测站的天文学家斯科特·拉瑟姆对物理学家组织网说:“作为一个依靠阿雷西博开展科学研究的科学家,我很担心它目前的情况。”

  美国宾夕法尼亚州立大学教授亚历克斯·沃尔兹赞也表示:“尽管阿雷西博已有50多年历史,但它仍然是一件非常重要的设施,失去它对很多科学研究来说是一个重大打击。”

  自上世纪80年代开始,沃尔兹赞就一直使用该望远镜开展研究。他说:“阿雷西博提供了无与伦比的高频范围和高灵敏度观测,使很多科学项目得以进行,包括观察生命分子、探测恒星的射电发射以及研究脉冲星等。”

  张承民说:“阿雷西博被迫关闭是一件憾事。‘天眼之父’南仁东和许多成员曾多次去阿雷西博学习观摩。从结构上,‘天眼’有不少它的影子,但‘天眼’汲取经验并进行了创新改进。阿雷西博望远镜是20世纪产品,代表第三次工业革命的科技能力。中国天眼是21世纪产品,代表第四次工业革命的科技能力,展示了中国高科技领域的创新。”

  张承民满怀遗憾地指出:“作为中国天眼的‘爱侣’,阿雷西博的关闭使‘天眼’失去了天文高精度观测的对比,也少了许多借鉴。”

  世上无不散之筵席!从开普勒望远镜到“普朗克”探测器、从“黎明”号探测器到如今的阿雷西博望远镜,这些人类望向广袤宇宙的“眼睛”或功成身退、或寿终正寝、或即将被迫“退役”。尽管如此,在它们与人类相伴的时间里,开阔了我们的视野,拓展了我们的认知边界。它们的告别,也是人类踏上新探索征程的开始。

  (记者 刘 霞)

[ 责编:涂子怡 ]
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