为什么当初的“天空之眼”射电望远镜现在看起来像个“废弃的垃圾场”?

五百米口径球面射电望远镜(FAST)是目前世界上功率最大的射电望远镜,是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜。但在五百米口径球面射电望远镜(FAST)建立之前,世界上曾经有一个“天空之眼”,现在却已经锈迹斑斑,杂草丛生,就像一个大垃圾场。

很多人对此很好奇。曾经的“天眼”怎么了?为什么会变成这样?

阿雷西博射电望远镜,曾经是世界上最大的射电望远镜。阿雷西博望远镜建于美国波多黎各。建于20世纪60年代,准确的说是1963。镜面直径305米(后扩建为350米),深度51米,面积81000平方米。它看起来仍然很大,但它是一个固定的望远镜。

阿雷西博射电望远镜的主要观测对象是宇宙边缘的类星体、脉冲星等射电源,主要用于射电天文学、大气科学和雷达天文学的研究领域。

从1963年阿雷西博射电望远镜建成到2016年中国500米球面射电望远镜(FAST)建成的50多年间,阿雷西博射电望远镜是世界上最大的单孔径望远镜,后来被中国500米球面射电望远镜(FAST)取代。

2016之前,阿雷西博射电望远镜贡献突出。1964年,刚刚投入使用的阿雷西博观测水星,确定水星的自转时间为59天,而不是之前认为的88天。

1974年,为了与外星人取得联系,天文学家利用阿雷西博望远镜向25000光年外的球状星团M13发送了一组二进制代码信息。这组信号包含了太阳系和人类的一些基本信息。

1974年,罗素·哈尔斯和约瑟夫·泰勒利用阿雷西博发现了脉冲星。经过无数次观测,泰勒计算出脉冲星的变轨周期,与广义相对论得到的计算结果几乎一致。所以他们在1993获得了诺贝尔物理学奖。

1981年,阿雷西博绘制了一张金星表面的雷达图。

1986年,阿雷西博发现了一颗绕木星运行的金属近地小行星。

1990年,阿雷西博在太阳系外发现了一颗新的脉冲星,并确认了该脉冲星周围存在三颗行星,这帮助科学家首次确认了系外行星。

1991年,Voszan和Foehrer两位天文学家用阿雷西博望远镜发现了毫秒脉冲星PSR125712的行星系统。

此外,阿雷西博射电望远镜也做出了很多贡献,多次出现在科幻电影中,最著名的是电影《1995的黄金眼》。

阿雷西博,曾经是最大的射电望远镜,现在是世界第二大,并不乐观。

其实阿雷西博射电望远镜的坍塌在阿雷西博2017年就开始损坏了。当时飓风“玛丽亚”带来的强风直接导致430 MHz的线馈源断裂,掉落在主镜板上,损坏了接收板上38000块铝板中的约30块。幸运的是,阿雷西博的观测数据依赖于穹顶内的馈源和接收机传输,所以2017飓风玛丽亚并没有影响阿雷西博射电望远镜。

然而,2020年的两次坍塌导致阿雷西博无法修复。第一,2020年8月10日凌晨2点45分左右,阿雷西博射电望远镜发生事故。

因为支撑望远镜金属框架的辅助钢索断裂,这根7.6厘米厚的长钢索从高处坠落,击中望远镜的反射面,造成反射面出现约30m的裂缝,同时有6至8块反射面板受损脱落,其余钢索已经摇摇欲坠。经过测试,工程师们认为无论阿雷西博被修复还是修复,事故都可能再次发生。

然而,在12,1,最让人担心的事情发生了。阿雷西博射电望远镜又出事了。重达900吨的接收平台倒向下方的碟形反射器,望远镜的支撑电缆全部断裂,彻底切断了修复阿雷西博的可能,所幸没有人员伤亡。

技术落后的阿雷西博射电望远镜,上世纪60年代历史悠久,因此技术局限性很大。它的灵敏度、可操作性和对天区的观测方向远不如2016建立的五百米口径球面射电望远镜(FAST)。因此,随着对宇宙研究的深入,阿雷西博射电望远镜很难满足天文学家日益增长的观测需求。

缺乏资金和维护:阿雷西博的维护费用非常昂贵,每年大约需要12万美元。2011之前,维护工作由美国康奈尔大学承担,后由美国国家科学基金会(NSF)接手。

但在2016年5月23日,NSF停止了对阿雷西博射电望远镜的资助,理由是这会对周围环境造成极大的破坏,于是阿雷西博因缺乏资金和维护而被慢慢放弃。