射电望远镜的发展

■书名：《无边的引力世界》
　　■作者：刘树勇邱克尹德利
　　■出版社：河北科学技术出版社
　　简介
　　本书是一本以引力为主题的科普读物，通过生动有趣的语言和丰富的科学案例，向读者展现了引力这一基础物理现象的奥秘以及人类探索宇宙的历程。

　　在长期的天文观测中，光学望远镜一直是唱“主角”的，对天文学的发展起到了极其重要的作用。但光学望远镜的缺点也是明显的，它只能在晴朗的夜间观测，并且对周围环境要求得极为苛刻，甚至望远镜周围亮一些都不行。而射电望远镜就没有这样的问题，它可以“全天候”观测。
　　射电望远镜主要由天线和接收机组成，后者用于接收光波，前者用于接收射电波。射电望远镜之所以被称作“望远镜”，原因是它的天线与光学望远镜中镜片的作用一样。
　　射电望远镜天线的形状有一定的要求，通常都做成抛物面或半球面的形状，因为这些形状的反射面接收的灵敏度高，可获得最好的接收效果。天线接收的信号再送到接收机中，进行放大和检测，并记录下来。如果想看看信号的“样子”，还可将它变成光信号显示出来，或被拍摄下来。
　　由于射电源的距离遥远，要接收到这样弱的信号，首先要有一架极其灵敏、口径较大的天线。1947年，英国一年轻的射电天文学家计划建造一架直径76米的大型抛物面天线，这个人就是洛弗尔。洛弗尔认为，英国的气候不好，对光学观测十分不利，“全天候”的射电望远镜就不同了。洛弗尔在别人的建议下，利用一架战列舰的炮塔架来旋转天线，在英国的焦德雷尔班克建成这架可旋转的巨大射电望远镜。
　　利用可旋转的射电望远镜进行观测时，可很方便地跟踪目标。但是，制造这样的天线在工艺上的难度也是明显的。由于天线太大、太重，天线的形状难免要产生一些变化，这对观测是有影响的。这是不是意味着不能建造大口径射电望远镜呢？不是的。最简单的办法是不让天线转动，若天线不转动，就可以建造更大的射电望远镜。美国在波多黎各阿雷西博天文台建造的球面射电望远镜就是固定式射电望远镜。这种望远镜的反射面虽然不动，但不同天区的信号被反射到中心上方时，接收装置却是可转动的，因此使用起来很方便。
　　中国也很重视射电天文学的研究。1973年，北京天文台在北京密云不老屯建成射电天文观测站，并建成了中国第一架射电望远镜。它由16面天线构成，每面口径为6米。1975年又将口径加大到9米，并增至28面，天线阵总长1164米。这架射电望远镜填补了世界射电观测上的一个空缺。
　　为了对射电观测做出更大的贡献，我国已经建造了直径更大的固定射电望远镜，就是目前正在运营着的直径为500米的射电望远镜，它位于贵州省平塘县克度镇大窝凼洼地。与阿雷西博射电望远镜相比，这架望远镜的可观测范围扩大2.5倍，灵敏度提高1.3倍，而造价只有阿雷西博的60%。它对射电星的观测极有价值，并可参与世界上寻找地外生命的研究活动。