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揭秘: “亿里眼”是怎样做到“眼不花”的?

曾几何时,无线电通信被称为科学的“千里眼”和“顺风耳”。后来,随着科学的进步,人类又有了能够眺望太空的“万里眼”乃至“亿里眼”。

2020年12月1日上午7点55分,位于拉丁美洲大安德列斯群岛(美国属地)最东部的阿雷西博(ARECIBO)射电望远镜,突然坍塌。

至此,人类眺望深空的“亿里眼”就只剩下了一只。这只“亿里眼”,就是国人所说的“中国天眼”。它位于中国贵州省南部的布依族苗族自治州的平塘县,那里是喀斯特洼地。在这片美丽和神奇大地上,有一只500米口径的球面射电望远镜,它的英文名字叫Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,简称“FAST”。“FAST”不仅单口径最大,比“阿雷西博”大了近200米,而且灵敏度最高,它能捕捉到来自太阳系任何一个地方辐射过来的微弱电磁波信号。同时,它的独创设计还充满了中国智慧,其综合性能大约是“阿雷西博”的10倍。

不过,“天眼”也和人的肉眼相似,往往看的越远,越容易花眼。它若想看得更远,那么它的灵敏度就需要更高。而灵敏度越高,越容易受到其他无关信号的干扰。

为了减少外部信号的干扰,中国的科学家们费了好大劲才找到了相对适合建造中国天眼的黔南平塘县那片神奇的喀斯特洼地。从此,多彩的贵州又增加了一抹别具风格的色彩,神奇的贵州又增加了新的神奇。但在增加这一抹色彩和这一新传奇的同时,那里的人民群众也付出了一些代价,这就是为了最大限度地减少外部信号的干扰,还不得不按照科学家们的意见在“中国天眼”方圆5公里的范围,划定了“无线电静默区”。

然而,要想让“中国天眼”既看得更远,又眼睛不花,这还远远不够。因为,除了需要最大限度地减少外部信号的干扰,还需要减少“FAST”庞大工程内部很多设备间的相互干扰。对此,中国的科学家们早在2012年就开始启动对这个世界级难题的研究攻关。到了2018年,这个问题终于得以基本解决。其中的“中国神器”,就有为“中国天眼”量身验光定制的“防花镜”,但这个“防花镜”要比人戴的老花镜要复杂的多,名字也叫得拗口,圈外人听着都会匪夷所思。比如,有个叫做“高速电机轴过壁屏蔽装置”,还有个叫做“全站仪EMC分系统”,等等。据悉,这两个神奇的东西,还被中国电子学会评定为科学进步一等奖呢!

这就是“中国天眼”既能做到看得最远,又能做到“眼睛不花”的奥妙之一。

从网上披露的数据可以看出:在2016年9月25日落成启用后试运行的一年多时间里,“中国天眼”共发现了51颗脉冲星候选体。我们知道,“中国天眼”于2020年1月11日顺利通过国家级验收,并在投入正式运行3个月内就奇迹般地发现并认证了脉冲星高达114颗。

由此可见,“中国天眼”的“防花神器”——“高速电机轴过壁屏蔽装置”和“全站仪EMC分系统”,功不可没。

 

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