面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


文章图片


面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


文章图片


面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


文章图片


面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


文章图片


面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


文章图片


面积100平方公里!美国望远镜或超中国天眼,建在月球上


美国科学家大胆设想!他们将要建造最新的射电望远镜 , 其面积达到了惊人的100平方公里 , 远远大于我们的中国天眼 。 不仅如此 , 这款望远镜甚至不是在地球上建造 , 而是要建在月球上!

这听起来有点不可思议 , 但科学家们确实早就想去月球建造望远镜了 。
我们知道 , 月球只有一面能够朝向地球 , 这就是月球的正面;另一面永远看不到地球 , 也叫做月球的背面 。 科学家认为 , 月球背面就是人类已知最佳的射电望远镜选址之一 。
为什么中国天眼要建在贵州的山沟沟里?就是为了避免人类电子设备产生的干扰 。 这种干扰看似微弱 , 但会给射电天文观测带来巨大的干扰 , 因此参观者甚至连手机都不能携带 。 相比之下 , 月球直径达到了3476公里 , 其庞大的身躯可以完全屏蔽来自地球的电磁干扰 。

既然地表不行 , 我们能不能将这种望远镜建设在太空呢?答案同样是否定的 。 在太空中 , 来自太阳风的等离子体噪声将会干扰射电天文学的观测 。 相比之下 , 月球可以提供一个等离子体空腔 , 屏蔽这种干扰 。 可以说 , 月球背面是最近、最完美的电磁波宁静区 。
几十年前 , 科学家就有这样的想法了 。 最近 , 美国天文学家和工程师们指出:未来已至 , 人类已经具备了实现这一壮举的能力 , 可以着手准备了 。
他们将这个项目命名为“用于黑暗时代和系外行星的无线电科学调查的月背阵列” , 简称为FARSIDE , 恰好就是(月球)背面的含义 , 我们姑且称之为月背计划 。 根据我们在2020年介绍的上一个FARSIDE概念中 , 月背望远镜的口径大约有1公里 。

加州理工学院天文学教授Gregg Hallinan是该概念的研究者之一 , 他提出的设想更加宏大 , 其占地面积将超过100平方公里!
Hallinan向我们描述 , 该望远镜可以对宇宙中的其他恒星拍摄出前所未有的射电图像 , 帮助我们了解它们的日冕物质抛射和高能粒子事件等 , 还能帮助我们了解其宜居带内的系外行星周围的磁层 , 这对于一颗行星的宜居性来说至关重要 。
它也可以用于研究我们自己的恒星——太阳的活动 , 也可以观测太阳系其他天体 , 甚至有望回答第九大行星是否存在的谜题 。 它甚至可以观测宇宙的黑暗时代 , 也就是宇宙的早期历史 , 那个时候宇宙中几乎没有恒星和星系 , 这段历史一直是天文学家最好奇的话题 。

为了满足这方面的研究 , 研究人员设计的这一款望远镜可以在极低的无线电频率下进行观测 , 其频率为3MHz 。 利用他们设计的双极化偶极子天线的阵列 , 月背望远镜的灵敏度可以比地表提高100倍 , 获得前所未有的超强观测能力!
说了这么多 , 美国人到底要怎样建造呢?要知道 , 他们现在连宇航员都送不到月球上 , 更何况建造望远镜!

不过 , 建造望远镜未必需要人类亲自上月球 , 美国宇航局的机器人就有望完成这项任务 。
其实这些年来 , 美国宇航局喷气推进实验室(JPL)一直在开发Axel系列漫游车 。 它的外形很像平衡车 , 但是体型更大 , 并且可以组合成为四轮车 。 Axel很擅长在球表面进行无人工作 , 并且能够在陡峭、崎岖的地形上工作 。 经过20多年的发展 , 其功能已经非常强大 , 并且一直在等待着适合自己的任务 。

除了和JPL合作之外 , 他们还看中了蓝色起源的蓝月着陆器 。 蓝色起源是很强大的私人太空公司 , 掌门人就是前世界首富杰夫·贝佐斯 。 该公司的首席科学家Steve Squyres , 更是美国宇航局勇气号和机遇号两大火星车的主要研究人员 , 经验丰富 。
建成之后 , 望远镜运行所需的能源也是一个问题 。 研究人员指出 , 他们可以采用多任务放射性同位素热发电机(MMRTG)提供电力 。 而且 , 如果能够使用蓝月着陆器 , 他们还能够改进这方面的设计 。

推荐阅读