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中国天眼工程师:搜寻外星人是FAST终极目标之一时间:2017-10-17 21:51:07   来源:红星新闻   作者:

一点资讯300万个频道任意订阅立即打开"中国天眼"工程师:搜寻外星人是FAST的终极目标之一原创 红星新闻18分钟前关注连日来,世界各大天文台预警宣布的重大新发现,在10月16日晚10点如期兑现——全球多国科学家10月16日同步举行新闻发布会,宣布人类第

一点资讯300万个频道任意订阅立即打开"中国天眼"工程师:搜寻外星人是FAST的终极目标之一原创 红星新闻18分钟前关注

连日来,世界各大天文台预警宣布的重大新发现,在10月16日晚10点如期兑现——全球多国科学家10月16日同步举行新闻发布会,宣布人类第一次从约1.3亿光年外探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。

那么,人类距离搜寻外星人的梦想还远吗?

在著名科幻小说《三体》中,科学家通过“红岸基地”向太空发射信号,成功与外星人取得联系。现实中,中国建了一个类似“红岸基地”的“中国天眼”——贵州500米口径球面射电望远镜(Five hundred meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST),位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。

▲“中国天眼”FAST 图片来源:红星新闻

FAST落成启用一年来,“天眼”在银河系内发现了6颗脉冲星。对于观测范围可达已知宇宙边缘的“天眼”来说,发现脉冲星只是使命之一,未来它还将在中性氢观测、谱线观测、寻找可能的星际通讯信号等方面大放异彩。

那么,未来“天眼”会寻找到外星人,主导未来宇宙天图吗?红星新闻就此专访了FAST工程台址与观测基地系统总工程师朱博勤。

▲朱博勤 图片来源:红星新闻

“天眼”接收疑似外星人信号?霍金警告不要回答?

朱博勤:大家不要相信

此前的资料显示,500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。不过,朱博勤说,“天眼”实际上只是落成,并没有启用,对大科技工程来讲,产品设计、施工都有特殊要求,就是建成后一定要做调试,国际上也是这样。大的射电望远镜,都必须经过2~3年的时间来调试,才能达到真正的使用要求。

日前,网络上出现了很多关于“天眼”接收到疑似外星人的信号,霍金警告不要回答的消息,这条消息还被很多人编成段子,在朋友圈转发。对此,朱博勤称并没有这种情况,让大家不要相信,“这是误导读者,根本还没有到这个程度、状态。我们又不好出来反驳。”

朱博勤的严谨贯穿在整个采访中,他提醒记者,千万别做一些从他们嘴巴里得不到的东西,霍金不可能说“不要回答”之类的话。

▲霍金 图据东方IC

根据宇宙大爆炸学说,中性氢是宇宙中几乎与大爆炸同龄的“老人家”,观测和研究中性氢的分布,能帮助科学家进一步弄清银河系和河外星系的结构,解开宇宙大爆炸等宇宙起源和演化之谜。澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯曾在接受媒体采访时说,“中国天眼”甚至还能“监听”宇宙中可能存在的外星文明发出的无线电波。Parkes望远镜目前有20%的时间分配给了寻找外星人,但目前仍一无所获。

现在,“中国天眼”FAST看得更远,将来是否有可能收到令人振奋的消息呢?对此,朱博勤说,搜寻地外文明(外星人),确实是“天眼”的终极目标之一。至于是否可以说现在尚未收到外星人信号的问题,他予以了否定。他表示:“不能这么说,或许现在收到的数据存起来了,而我们还没有这个知识,或者说我们还没有这个能力、概念去解读这些数据,因为很多不确定的东西都存在,只能说现在没有做这个事(外星人)。”

朱博勤告诉红星新闻,“中国天眼”的三大目标是:脉冲星、星际导航、中性氢,另一个科学目标就是寻找星际分子,如果能找到跟生命体诸如碳、氢、氧、氮等相关的生命元素,这个区域就可能存在或者演化成生命、文明的星球。

“天眼”发现6颗脉冲星具重大意义

设备调试优秀,为以后的观测增强信心

10月10日,中国科学院国家天文台宣布,科学家利用“中国天眼”在银河系内发现了6颗新的脉冲星,这是我国天文望远镜首次发现脉冲星。这6颗脉冲星都通过了国际认证,10月10日的发布会公布了编号为J1859-0131和J1931-01的2颗脉冲星的详细信息。

▲“中国天眼”FAST发现6颗脉冲星 央视报道截图

朱博勤在接受红星新闻采访时说,搜寻脉冲星是FAST的科学目标之一,所以在试观测的时候,针对收集到的信号都会做有目标的记录,而且对搜寻脉冲星很有信心,“肯定没问题,能发现。”

据悉,FAST要搜寻的是银河系里的脉冲星。银河系中有大量脉冲星,但由于其信号暗弱,易被人造电磁干扰淹没,目前只观测到一小部分。FAST望远镜则是发现脉冲星的理想设备,朱博勤透露,从2016年进入试运行、试调试阶段,就调试到银盘(银盘是恒星、尘埃和气体组成的扁平盘,是银河系的主体部分)的中心位置周边区域进行观测。

总控机房是24小时无休,在方圆十里无人烟的喀斯特深山里,工程师和科学家们就像一群过着田园生活的蓝精灵,每天陪伴FAST守望星空。通过漂移扫描方式搜索,研发创新了脉冲星搜索数据库,最终经过大量数据分析处理以及远程观测,发现了未知的6颗脉冲星。

▲“中国天眼”FAST发现6颗脉冲星 央视报道截图

脉冲星是旋转的中子星,由恒星演化和超新星爆发产生,因其像茫茫宇宙中的灯塔,发射出周期性脉冲信号,因而得名脉冲星。脉冲星的自转周期极其稳定,成为人类测量宇宙时空的超高精准度时钟。例如,在地球上开车,依靠天上的卫星给出定位,而宇宙浩瀚,一旦飞船飞进宇宙深处,望远镜、卫星不能直接观测时,就需要依靠脉冲星提供的准确时间,测算出某时某刻飞船抵达了什么位置。

这次6颗脉冲星的发现,说明FAST的调试进展非常优秀,也初步展示了FAST自主创新的科学能力,开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的激越时代。

朱博勤称,发现6颗脉冲星的另一个重大意义,是为后续的天文观测提供了信心,也就是设备到什么程度,观测水平到什么阶段,“你经历过了,就有经验了,有这个能力。”他表示,银河系中的脉冲星不是轻易就能观测到的,必须是观测设备调试到合适的程度,能够汇聚到相当多的能量才行。

▲“中国天眼”FAST发现6颗脉冲星 央视报道截图

现场直击“天眼”震撼

朱博勤称其灵敏度可捕捉外星信息

红星新闻记者此前在贵州,现场感受到了“中国天眼”FAST的震撼——

▲俯瞰“中国天眼”FAST 图据东方IC 秦刚

它犹如一口超级大锅,面积有30个足球场那么大。

“锅口”周围有一道圈梁,如同一座钢桥,被50根6米~50米高低不等的钢柱支在半空,周长1.6公里。上面的过道足够两人并排同行,走一圈要30多分钟。

行走在上面,抚摸着橡胶表面、鸡蛋般粗的索绳,看着脚下攀附圈梁悬垂交错,有一种居高临下的震撼感。

▲FAST“锅口”周围的一道圈梁,可以两人并排行走 图片来源:红星新闻

这口“大锅”,由4450块规格不一的反射面板拼接而成。有100块穿孔铝合金面板、120根杆件、33颗螺栓球形成的带三个轴点的三角形单元反射面板,每块重428公斤~500公斤不等。每一块的质量、尺寸都是不一样,其加工精度单位为毫米,误差值不超过5毫米,测量精度值不超过2毫米。

每块面板上,都有像筛子一样的密孔,一是为了减少风负载,二是提高透光率,让天线面下能长草,避免水土流失。在技术层面上,要求非常高,哪怕是面板上少一颗螺丝钉,都将会使整个面板产生应力,从而导致面板发生变形而影响整体接收质量。

▲此前在建设中的“中国天眼”FAST 图据东方IC

托起这些由反射面板组成巨型“天锅”的,是铝合金索网。它的主索索段控制精度须达到1毫米以内,主索节点的位置精度须达到5毫米,索构件疲劳强度不得低于500MPa。整个索网共6670根主索、2225个主索节点及相同数量的下拉索。索网总重量约为1300余吨,主索截面一共有16种规格,截面的面积介于280~1319平方毫米之间。

▲“中国天眼”FAST的侧面 图据东方IC 邓刚

在反射面板上面,有不少黑色类似液压泵的东西。朱博勤说,这个类似液压泵的东西叫促动器,促动器最大可以伸缩1米。也就是说,根据观测需要,促动器可以将“天锅”左右前后移动。

在大锅盖的中间,有一个像“大喇叭”的东西,被6根大跨度柔索牵引悬在高空中。这个“大喇叭”叫馈源舱,里面装置有馈源,也叫做超宽带接收机,是FAST接收和回传信号的最核心部件,整个射电望远镜的反射面所接收到的全部宇宙信号,都靠它来收集。

▲站在“天眼”底部往外看,顶上是馈源舱 图片来源:红星新闻

朱博勤说,这个馈源是现今世界上最先进的超宽带接收机,一般接收机是接收一个固定的频率,有一定的带宽,而馈源舱的高频与低频的比例达到6:1。捕捉外星人的信息就依靠这个接收器,科学家们坚信,如果宇宙真有高度智慧的外星生物,它们也会像人类一样,四处寻找并发射电波信号。

▲工作人员在FAST馈源舱内工作(8月10日摄) 新华社记者 欧东衢 摄

“天眼”的灵敏度,能强大到可以捕捉这些来自外星的信息吗?“这是毫无疑问的。”朱博勤说,“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号,观测范围可到达宇宙边缘。

“天眼”电磁波宁静区获保护

朱博勤呼吁更干净的无线电环境

为保护“中国天眼”FAST正常运行,贵州省专门颁布《黔南布依族苗族自治州500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区运行环境保护条例》,明确以射电望远镜台址为圆心、半径5公里的区域为核心区。10月14日,红星新闻在去往FAST的盘山公路路口,看到当地政府树立着一个巨大警示牌:您已进入电磁波宁静保护区。

▲“中国天眼”FAST位于贵州深山中 图据东方IC 吴东俊

朱博勤说,FAST的成败,很重要的一个因素就是要有很干净的无线电环境。他称,这一年来,在无线电环境保护上总体较好,进入FAST观景台的游客也被限制带手机、相机等设备,原来“中国天眼”所在地——大窝凼的上空有一条航线,经协调也进行了调整,为FAST让路。不过,他称,在FAST里面,还是会收到基站无线电信号,对其有一定影响。

▲天文小镇一角,路灯做成望远镜的模样 图片来源:红星新闻

“干扰越少,得到的信号就越好。”朱博勤呼吁,希望能进一步加强这方面的治理。他说,无线电频率保护特别重要,如果将来设备调试得很好,而周围的无线电环境不好,“中国天眼”FAST的作用会受到影响。

红星新闻记者丨付松 贵州平塘摄影报道

编辑丨平静

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