中國天眼是中國科學院國家天文台的射電望遠鏡,位於中國貴州省,主體專案於2011年開工建設,2016年竣工,2020年正式投運; 它是目前世界上最大的具有填充孔徑(所有孔徑均具有反射表面)的射電望遠鏡。
中國的天眼是一種500公尺口徑射電望遠鏡,它與我們生活中經常看到的光學望遠鏡不同,光學望遠鏡通過可見光觀察宇宙,射電望遠鏡通過接收宇宙中不可見的無線電波來觀察宇宙。
可見光和無線電是兩種不同的電磁波,可見光是人眼可以感知的電磁波,它的波長較短,能夠被大氣中的氧氣和水蒸氣吸收,所以它只能在大氣中傳播。 可見光是我們日常生活中最常見的光,我們通過眼睛感知和觀察周圍的事物。
無線電波是一種波長較長的電磁波,能夠穿透大氣層並在太空中傳播。 無線電波可以通過天線接收和傳輸,用於通訊、廣播、雷達和天文觀測等領域。 通過無線電波,我們可以傳送和接收資訊,探測和研究宇宙中的無線電訊號。
可見光和無線電波在應用和觀測中各有特點和優勢。 可見光窗是人類觀測宇宙的主要手段,通過可見光望遠鏡可以觀測到星系、恆星、行星、星雲等天體。 無線電視窗可以穿透遮擋,觀察被可見光遮擋的物體,如塵埃雲、星際氣體等。 通過無線電波的頻率和波長,我們可以研究天體的物理性質、結構和演化,探索宇宙的奧秘。
中國天眼的組成包括幾個部分,包括主動反射器系統、饋電支援系統、測控系統、接收器和終端以及觀測基地。
它是中國天眼的核心部分,由數萬根鋼纜和4450個反射單元組成。 它類似於乙個巨大的鍋,有乙個相當於 30 個標準足球場的接待區。
主動反射面的表面由4,450個三角形片組成,每邊長約11公尺,形成測地圓頂的形式。 在下面有 2,225 個絞盤,可以調整面板之間的接頭,以便將柔性電纜支架變形為與所需天空方向對齊的拋物面天線。
主反射器固定在天然窪地的喀斯特地形中,並將接收到的無線電波聚焦在其上方 140 公尺處的無線電波上"飼料艙"在接收天線上。 主反射器由穿孔鋁板製成,由懸掛在輪緣上的鋼纜網支撐。
在主反射器上方,有六座高塔支撐著乙個輕型電纜機械人"飼料艙"。接收天線安裝在 Stuva 平台下方,可提供精細的位置控制並補償風運動等干擾,從而實現高達 8 角秒的指向精度。
饋電模組簡單易懂:中國天眼的主體結構是乙個巨大的拋物面反射器,直徑為500公尺,由約4,400塊可調節的鋁板組成。 這種拋物面反射器的形狀和曲率經過精確設計,可將無線電波聚焦到接收器的焦點位置。 在焦點處,有乙個高度靈敏的接收器,用於接收和記錄來自天體的無線電訊號。
其基本原理是利用拋物面反射原理收集天體發出的無線電波訊號,用於射電天文觀測。
中國天眼的大反射面使其能夠接收更多的無線電訊號,從而提高了探測的靈敏度和解像度。 它可以探測到更暗、更遠的天體,幫助科學家研究宇宙中的各種現象,如脈衝星、星系、星系等。
2024年2月23日,貴州省500公尺口徑球面射電望遠鏡FAST繼續觀測天空。 憑藉望遠鏡的超高靈敏度,FAST觀測到的脈衝星數量已達到883顆,是國外望遠鏡執行以來同期觀測到的同類望遠鏡數量的三倍多。