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八问

2016-05-14

大众科学 2016年9期
关键词:波长天眼电磁波

1 FAST是最大的“天眼”?

实际上,FAST是世界最大的单口径球面射电望远镜,但并不是最大的望远镜——因为,世界最大的单个望远镜是前苏联的RATAN-600电波望远镜(现位于卡拉恰伊-切尔克斯共和国),发射口径605米。不过,RATAN-600是十分罕见的带形射电望远镜,在国际射电望远镜“朋友圈”中,它不像球面射电望远镜那样主流。

2 FAST的寿命有多长?

FAST的设计寿命是30年,不过,设计寿命到期后,经过一些升级改造,它还可以继续使用。

实际上,世界各国的射电望远镜大多都超期服役。比如,美国阿雷西博望远镜就已服役了50多年,早就超期了。

3 FAST为什么要建在平塘大窝凼?

利用大窝凼天然的500米口径喀斯特洼坑作为台址,是FAST工程的三大自主创新之一。

最初,科学家们跋山涉水为“天眼”选址时,大窝凼之所以能从400多个候选洼地脱颖而出,成为最适合“天眼”的“眼窝”,原因有三:一是大窝凼洼坑的地貌最接近FAST的造型,工程开挖量最小,造价低;二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透,不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜;三是射电望远镜需要一处“静土”来安家,而大窝凼附近5千米半径之内没有一个乡镇,无线电环境理想。

4 下雨会对FAST造成影响吗?

实际上,降水、云等气象因素对波长较长的电磁波的传播造成的影响微乎其微,只对波长较短的电磁波有一些影响,而FAST的工作波长,特别是核心工作波长几乎不受影响,因此,不论白天黑夜、晴天阴天,FAST都可以进行全天候观测。

那么,在暴雨天FAST会被水淹吗?也不会,因为FAST反射面的铝板上打满了孔,可以让雨水漏过去,反射面下面还专门修建了排水渠,因而也不会形成积水。而且反射面下面的植被因为有充足的阳光、水和空气,能够正常生长,从而对FAST底部的岩石和土壤进行可靠的保护。

5 FAST怕不怕冰雹?

当然怕!反射面的铝板只有1毫米厚,上面还有那么多孔,怎么可能不怕冰雹?而且大窝凼正好处在黔南州南部的一条冰雹天气路径上。

好在冰雹可以通过人工影响天气作业来消除,比如用防雹炮把冰雹打碎。当地政府已经制订了严密的防雹预案,组织了三道防御线来对抗可能影响到FAST的冰雹。

6 FAST的反射面如何清理?

FAST投入使用后,会有一些灰尘及鸟粪等落在反射面上。对于这些垃圾,早在FAST建设前期,技术人员就考虑了很多清理方案,甚至设计过可以在反射面上爬来爬去的鞋,但最后都放弃了,原因是这些灰尘、鸟粪虽然不美观,但并不影响观测。

7 FAST会对上空的飞机造成影响吗?

FAST的反射面就像一个巨大的凹面镜,有人因此担心,它会不会把阳光汇聚起来造成破坏,例如会不会烧毁天上飞过的飞机。

实际上,FAST反射面的焦比是0.467,也就是说,太阳光经过它汇聚之后,将聚焦在距离镜底140米的地方。通常,路经此地的飞机是不会飞这么低的,所以,FAST不会烧毁飞机,也不会影响航空安全。

8 FAST附近为什么不能打手机?

由于射电望远镜对电磁波干扰有很高要求,不要说使用手机,就算是附近使用电器,或者几十公里外有飞机向地面发送信息,都会在FAST那里造成一场电磁风暴。

因此贵州省已经专门立法,要求FAST周边5千米半径内的基站全部关掉,所以,这里没有手机信号,不能拨打手机。此外,这里也不能使用数码相机,汽车不能用电子打火,往来的中巴、大巴都必需烧柴油。(编辑/余风)

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