人类有几只重要的“眼睛”?
前几天,美国阿雷西博射电望远镜由于维修不当而坍塌了,中国的FAST也上了热搜。那么,除了阿雷西博和FAST,人类还有哪些著名的射电望远镜?接下来我以几个问题的方式解答。
1.世界上最大的单个射电望远镜是哪个?
不是中国的FAST,也不是美国的阿雷西博。而是俄罗斯的RATAN-600。FAST口径500米,阿雷西博口径350米,而RATAN-600口径有足足576米!而且,这个位于北高加索地区的望远镜也和FAST一样,在运营中。

2.除了阿雷西博,美国还有什么射电望远镜?
位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜是美国最主要的射电望远镜。但美国不止有这一个射电望远镜,在西弗吉尼亚州还有罗伯特·C·伯德绿岸望远镜(简称绿岸望远镜)。该射电望远镜抛物面天线直径最长达110米,是世界上最大的全可动射电望远镜(FAST,阿雷西博,RATAN-600都是固定的射电望远镜)。它高146米,重7700吨。著名的绿岸公式就是负责该望远镜的科学家提出的,奥茨玛计划也是该望远镜执行的。此外,在新墨西哥州,还有27台25米口径的射电望远镜排成的Y型甚大天线阵(Very Large Array,缩写为VLA)。这是目前世界上最大的射电望远镜阵列。


3.除了FAST,中国还有什么射电望远镜?
位于贵州省的FAST无疑是中国最主要的射电望远镜,但这并非唯一。在上海佘山天文台有一个65米口径射电望远镜,在北京密云水库北岸国家天文台还有一个50米口径射电望远镜。只不过和FAST相比,它们规模不算大,功能也比较少。

4.除了中美俄,世界上还有哪里有射电望远镜?
位于智利北部沙漠,由代表欧洲的ESO,代表北美的美国国立射电天文台(NRAO),代表东亚的日本国家天文台(NAOJ),三家共同组建ALMA望远镜也是一只重要的“眼睛”。和VLA一样,ALMA也是射电望远镜阵列。在人类拍摄M87星系中心黑洞时(即拍摄第一张黑洞照片),ALMA就功不可没。此外,德国有埃费尔斯贝格射电望远镜。这是全球最大的完全可操纵射电望远镜之一,也是拥有强大性能的短波辐射望远镜。同时,法国在南部有Nancay射电望远镜,于1964年建成。与传统球面弧形单口径的射电望远镜相比,Nancay的与众不同之处在于,它由两个相对而立的网状连接金属杆阵列构成,其中一个阵列高200米,宽40米,另一个高300米,款35米,遇到极端天气可以倾斜,射电波被两个阵列接收并经过干涉处理后将传输到两个接收器中间的数据中心。在澳大利亚新南威尔士,还有澳大利亚望远镜致密阵列(Australia Telescope Compact Array,缩写为ATCA)。这也是个射电望远镜阵列,于1988年投入使用。它由6面直径22米的天线组成,最长基线为6千米,观测波段从3毫米~21厘米,是目前国际上主要用于毫米波观测的最大综合孔径望远镜。


5.还有没有建设中的射电望远镜?
有,就是平方公里射电阵(Square Kilometre Array,缩写为SKA)。SKA的望远镜选址位于澳大利亚西部与南非北部,建成后将超过美国新墨西哥州的VLA,成为世界上最大的射电望远镜阵列。2019年3月12日,中国、澳大利亚、意大利、荷兰、葡萄牙、南非、英国七个创始成员国在意大利罗马正式签署了SKA天文台公约。SKA作为一个巨型射电望远镜阵列,由数千个较小的碟形天线构成,将负责解答一系列科学疑问,其中包括行星如何形成,引力波如何拉伸宇宙的结构以及首批形成的星系如何演化。平方公里射电阵计划始于1993年,项目预计于2024年前后完工,但真正投入使用还要等到2030年底。SKA的灵敏度将达到地球上任何射电望远镜阵列的50倍,解析度则将是后者的100倍。

最后总结:
世界上的射电望远镜不止有FAST和阿雷西博,希望这一点大家不要被部分自媒体误导。不过阿雷西博和FAST无疑是最重要的两个单架射电望远镜。在此表达对阿雷西博的缅怀与敬意时,也希望FAST能接替重任。同时,期待SKA射电望远镜阵列能早日投入使用,也希望其他射电望远镜不会遇到阿雷西博一样的悲剧。