阿雷西博天文臺(tái)（1963年建于波多黎各的望遠(yuǎn)鏡）
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阿雷西博天文臺(tái)
1963年建于波多黎各的望遠(yuǎn)鏡
阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡（英文：Arecibo Radio Telescope），正式名稱(chēng)是阿雷西博天文臺(tái)（英文：Arecibo Observatory），是世界上第二大的單面口徑射電望遠(yuǎn)鏡。位于波多黎各。由史丹佛國(guó)際研究中心、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)與康奈爾大學(xué)管理。
該望遠(yuǎn)鏡直徑達(dá)305米。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡是固定望遠(yuǎn)鏡，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，只能通過(guò)改變天線(xiàn)饋源的位置掃描天空中的一個(gè)帶狀區(qū)域。
2020年12月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)確認(rèn)，阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡的平臺(tái)一夜之間坍塌，沒(méi)有人員傷亡報(bào)告。
基本信息
| 中文名 | 阿雷西博天文臺(tái) |
| 外文名 | Arecibo Observatory |
| 動(dòng)工時(shí)間 | 1963年 |
| 地點(diǎn) | 波多黎各島，阿雷西沃山谷 |
| 管理單位 | |
| 直徑 | 305米（后擴(kuò)建為350米） |
| 類(lèi)型 | 單面口徑射電望遠(yuǎn)鏡 |
| 地理位置 | 美國(guó)海外屬地波多黎各 |
收起
名稱(chēng)來(lái)源
“阿雷西博信息”
用二進(jìn)制表示的1-10十個(gè)數(shù)字；
DNA所包含的化學(xué)元素序號(hào)；
核苷酸的化學(xué)式；
人的外形；
太陽(yáng)系成員的簡(jiǎn)單信息；
望遠(yuǎn)鏡的口徑和波長(zhǎng)。
阿雷西博望遠(yuǎn)鏡向球狀星團(tuán)M13發(fā)送信息的原因是其中的恒星分布比較密集，被地外智慧生命接收的可能性較大。阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡因其壯觀(guān)的外形而受到影視作品的青睞。007系列《黃金眼》和電影《接觸》的部分場(chǎng)景是在這里拍攝的。
主要應(yīng)用
阿雷西博天文臺(tái)
科學(xué)探測(cè)
為了探測(cè)月球、小行星、彗星、行星及其衛(wèi)星，人們?yōu)槠渑鋫淞艘徊坎ㄩL(zhǎng)為126厘米，發(fā)射功率為百萬(wàn)瓦的發(fā)射機(jī)和雙偏振微波接收機(jī)。從接收到的目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)回波，可以獲得被探測(cè)物的表面的圖像。雷達(dá)探測(cè)的研究成果很廣泛，也很顯赫：測(cè)量出水星的自轉(zhuǎn)和北極附近的“水冰”的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；與格林班克100米射電望遠(yuǎn)鏡組成雷達(dá)
阿雷西博天文臺(tái)
1959年美國(guó)康內(nèi)爾大學(xué)的天文學(xué)家柯康尼和毛里森在英國(guó)《自然》雜志發(fā)表了一篇先驅(qū)性的論文中提出，利用現(xiàn)有的設(shè)備，在1420兆赫頻率附近搜尋地外文明的建議，得到了強(qiáng)烈的反映。1960年開(kāi)始了人類(lèi)歷史上第一次有計(jì)劃地搜尋地外文明的奧茲瑪計(jì)劃以及第二期奧茲瑪計(jì)劃，利用比較小的射電望遠(yuǎn)鏡在21厘米波段，對(duì)662顆離地球較近的類(lèi)太陽(yáng)恒星進(jìn)行監(jiān)測(cè)，希圖接收到地外文明發(fā)來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)，沒(méi)有成功。這不得不在以后的后來(lái)的“高分辨率微波巡視”計(jì)劃中使用最大的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡，對(duì)100光年以?xún)?nèi)的800多顆類(lèi)太陽(yáng)恒星進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果還是一無(wú)所獲。為了主動(dòng)與地外文明聯(lián)系，1974年用阿雷西博雷達(dá)曾向武仙座M31球狀星團(tuán)發(fā)電報(bào)，告訴“武仙座”的智能生物，關(guān)于太陽(yáng)系，氫、碳、氮、氧、磷五種重要元素，人類(lèi)生命、人體形狀和高度、地球上的人口等信息。電報(bào)是用是二進(jìn)制的系列脈沖寫(xiě)的，以每秒10個(gè)字的速度發(fā)出，它以光速傳播，達(dá)到目的地要2400年，如果收到后立即給我們回電，地球人要在4800年以后才能收到。
結(jié)構(gòu)建造
阿雷西博天文臺(tái)
一個(gè)重達(dá)500噸的三角形平臺(tái)和可移動(dòng)饋源臂懸掛在主反射面上空，由連在三座高達(dá)100米鐵塔的18根鋼索支撐著。平臺(tái)下方懸掛著離主反射面508米的一個(gè)圓屋，圓屋重75噸，直徑24米，在其中放置了兩個(gè)反射面(稱(chēng)之為格雷果里副反射面)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)和微波接收機(jī)。這兩個(gè)反射面分別是第二和第三反射面，其直徑分別為219米和79米。從圖6可以看出，射到主反射面的天體射電波被反射到第二個(gè)反射面然后再反射到第三反射面，最后到達(dá)接收機(jī)屋內(nèi)的焦點(diǎn)上，不同的饋源連接在不同波段的接收機(jī)上，各個(gè)接收機(jī)裝置在一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上，可以很容易把所需的接收機(jī)移到焦點(diǎn)處。圓屋可以沿著曲線(xiàn)的臂上下運(yùn)動(dòng)，這個(gè)臂也可以旋轉(zhuǎn)。圓屋的設(shè)計(jì)是為了防止惡劣天氣對(duì)小反射面的傷害，也可以防止人為的電磁干擾。
觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)
阿雷西博觀(guān)測(cè)站于1963年11月1日正式開(kāi)幕，從那以后，有幾千位科學(xué)家使用了它，也迎來(lái)了各種年齡各種職業(yè)的參觀(guān)者。電影明星和好來(lái)塢電影制片人也常常光顧這里，拍攝了好幾部不同題材的電影。阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡主要的研究對(duì)象是類(lèi)星體、脈沖星以及處在宇宙邊緣的其它射電源。最激動(dòng)人心的觀(guān)測(cè)成果是1974年泰勒和赫爾斯發(fā)現(xiàn)第一個(gè)射電脈沖雙星系統(tǒng)PSR191316。這是一個(gè)雙中子星系統(tǒng)，軌道周期為7.75小時(shí)。根據(jù)廣義相對(duì)論理論推算，這個(gè)雙星系統(tǒng)的引力輻射十分強(qiáng)。引力輻射將導(dǎo)致雙星系統(tǒng)軌道周期的明顯變化。泰勒教授利用阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行上千次的觀(guān)測(cè)，獲得這顆脈沖星20年的軌道周期值，證明觀(guān)測(cè)結(jié)果與廣義相對(duì)論計(jì)算結(jié)果符合得很好，終于證實(shí)了引力波的存在。泰勒和赫爾斯一起榮獲1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，這也成為阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡的驕傲。
1991年，天文學(xué)家沃斯贊和弗雷爾用這個(gè)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星PSR125712的行星系統(tǒng)，又一次轟動(dòng)科學(xué)界。這是天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系外的行星系統(tǒng)，是一次重大的突破。太陽(yáng)系空間探測(cè)和地外文明的搜索，射電望遠(yuǎn)鏡是借助雷達(dá)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，而雷達(dá)后來(lái)也成為直接探測(cè)天體的一種手段，發(fā)展成一門(mén)新的學(xué)科——雷達(dá)天文學(xué)。阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡配備了一臺(tái)強(qiáng)大的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)。巨大的天線(xiàn)具有非常高的方向性，使無(wú)線(xiàn)電波聚集成非常小的輻射束發(fā)射出去，定向發(fā)射可以使發(fā)射功率大大提高。無(wú)線(xiàn)電波碰上固體狀物體后會(huì)被反射回來(lái)，但是回波的能量很小，需要靈敏度非常高的射電望遠(yuǎn)鏡來(lái)接收。正是由于這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的特點(diǎn)，使其當(dāng)仁不讓地成為世界上最強(qiáng)大的雷達(dá)。
退役
2020年11月19日，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)（NSF）表示，他們對(duì)3份工程報(bào)告進(jìn)行評(píng)估后認(rèn)為，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的兩根鋼纜遭遇難以修復(fù)的損壞，結(jié)構(gòu)非常危險(xiǎn)，面臨倒塌風(fēng)險(xiǎn)，決定予以拆除。
2020年12月1日，望遠(yuǎn)鏡所有方美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）確認(rèn)，繼今年兩次嚴(yán)重電纜事故后，望遠(yuǎn)鏡懸掛的接收設(shè)備平臺(tái)當(dāng)天墜落并砸毀了望遠(yuǎn)鏡反射盤(pán)（天線(xiàn)）表面，目前無(wú)人傷亡，但望遠(yuǎn)鏡很可能已不能再使用，重建是目前最可行的方法之一。
斷裂塌陷
2020年12月1日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)確認(rèn)，被譽(yù)為地球“兩大眼睛”之一、位于波多黎各的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡塌了。
參考資料
[1]
美最大射電望遠(yuǎn)鏡將被迫“退役” · 環(huán)球網(wǎng)[引用日期2020-11-24]
[2]
美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡塌了，世界只剩中國(guó)FAST一只“天眼”_新聞?lì)l道_中國(guó)青年網(wǎng) · 中國(guó)青年網(wǎng)[引用日期2020-12-02]
[3]
美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡塌了，世界只剩中國(guó)FAST一只“天眼” · 中國(guó)新聞網(wǎng)[引用日期2020-12-03]
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