¡Exclusivo! ¿Qué tan misterioso es el telescopio FAST que los medios promocionan?

Recientemente, medios extranjeros dijeron que China planea construir el radiotelescopio de mayor diámetro del mundo en Guizhou para buscar vida extraterrestre, diciendo que "de acuerdo con los requisitos científicos, el telescopio súper astronómico producirá ondas electromagnéticas, "De hecho, los medios extranjeros se refieren al radiotelescopio de apertura única más grande del mundo, el radiotelescopio esférico de apertura única de 500 metros (FAST). El proyecto está ubicado en la aldea de Jinke, ciudad de Kedu, condado de Pingtang, provincia de Guizhou, mi país. ¿Qué es un radiotelescopio? ¿Están realmente acostumbrados a encontrar extraterrestres? ¿Las ondas electromagnéticas generadas son perjudiciales para el cuerpo humano? Un reportero especial de la revista "El conocimiento es poder" tiene una entrevista exclusiva con la Oficina de Ingeniería FAST del Observatorio Astronómico Nacional de la Academia de Ciencias de China. Sus preguntas pueden ser respondidas aquí.

El radiotelescopio de apertura única más grande del mundo se ve así

Duda 1: ¿Por qué queremos hacer el proyecto FAST?

Inteligencia: Cuando se trata de telescopios, todos los conocemos. Pueden acercar paisajes lejanos a nuestros ojos, permitiendo que las personas los vean con claridad. Hoy en día todo el mundo conoce los telescopios astronómicos ópticos, pero ¿qué es un radiotelescopio?

Oficina de Ingeniería FAST: Sabemos que la luz y las señales de radio y televisión son ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz. La única diferencia es la longitud de onda. Durante miles de años, el ser humano sólo ha observado el universo a través de la banda de luz visible, pero la radiación de los cuerpos celestes reales cubre toda la banda electromagnética. La radiación de radio es la radiación de los cuerpos celestes en la banda de radio (longitud de onda de 3000 metros a 0,3 milímetros). Se puede decir que este descubrimiento marcó el comienzo de una nueva era en el estudio de los cuerpos celestes a través de ondas de radio. ¿Por qué decimos esto? Debido a que las ondas de radio pueden penetrar una gran cantidad de material de polvo interestelar que existe en el universo pero las ondas de luz no pueden atravesarlo, los radiotelescopios pueden observar el universo desconocido más distante a través del polvo interestelar y también pueden realizar observaciones más detalladas. del mundo interestelar conocido. Las ondas de radio básicamente no se ven afectadas por la luz ni por el clima, y ​​los radiotelescopios pueden funcionar casi todo el día y sin interrupción.

La estructura básica de un radiotelescopio incluye una antena direccional que recoge ondas de radio, un receptor de alta sensibilidad que amplifica las señales de radio y sistemas de registro, procesamiento y visualización de información. Las señales de radio de los objetos espaciales son extremadamente débiles y la energía recogida por todos los radiotelescopios en 70 años no es capaz de pasar una página de un libro. Para obtener más información sobre los objetos cósmicos, la apertura del radiotelescopio debe diseñarse lo más grande posible. Sin embargo, debido a la deformación causada por factores como el peso y el viento, la apertura máxima de un telescopio tradicional totalmente móvil solo puede alcanzar la apertura máxima. ser de 100 metros.

Zhili: En comparación con otros radiotelescopios del mundo, ¿cuáles son las ventajas del radiotelescopio FAST de mi país?

Oficina de Ingeniería FAST: A finales de 1995, dirigida por el Observatorio de Beijing de la Academia de Ciencias de China (ahora Observatorio Astronómico Nacional), más de 20 universidades e institutos de investigación nacionales establecieron el Radio "Gran Telescopio". "El Comité de Promoción de China propuso el uso de las depresiones kársticas de Guizhou en China, el concepto de "ingeniería kárstica" para la construcción de superficies reflectantes esféricas. Después de aprender de la experiencia de los grandes radiotelescopios extranjeros, los astrónomos chinos avanzaron aún más en el concepto de "ingeniería kárstica" y propusieron construir el radiotelescopio de apertura única más grande del mundo: un telescopio de radioastronomía esférico de 500 metros. En comparación con radiotelescopios similares de gran diámetro, tiene tres logros de innovación independientes "únicos":

1. Utilizar las depresiones kársticas naturales de Guizhou como sitio, lo que reduce en gran medida el costo del proyecto del telescopio;

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2. Se colocan miles de unidades en el pozo para formar un reflector activo de corona esférica de 500 metros. El reflector de corona esférica forma un paraboloide instantáneo de 300 metros de diámetro en la dirección de la fuente de radio. el receptor del telescopio funcione igual que una antena parabólica tradicional en el enfoque;

3. Se utiliza un mecanismo de arrastre de cable liviano y un robot paralelo para lograr un posicionamiento de alta precisión del receptor del telescopio. Ideas de diseño completamente nuevas, junto con ventajas únicas del sitio, permitieron a FAST superar el límite de los radiotelescopios de 100 metros y crear un nuevo modelo para construir radiotelescopios gigantes.

Tiene una superficie receptora equivalente a 30 campos de fútbol y será el telescopio de apertura única más grande del mundo.

En comparación con el telescopio de 100 metros de Bonn, Alemania, conocido como "la máquina más grande en la Tierra", la sensibilidad aumenta unas 10 veces en comparación con el telescopio Arecibo 300 de Estados Unidos, que se sitúa por delante del Apolo; Alunizaje y fue clasificado como uno de los 10 principales proyectos humanos del siglo XX. En comparación con el radiotelescopio de 100 metros, su rendimiento integral ha mejorado aproximadamente 10 veces. Como el telescopio de apertura única más grande del mundo, FAST mantendrá su condición de equipo de clase mundial en los próximos 20 a 30 años.

Duda 2: ¿Por qué FAST eligió ubicarse en Guizhou? ¿Las ondas electromagnéticas generadas son perjudiciales para el cuerpo humano?

Zhili: Guizhou es muy montañoso. ¿Por qué FAST debería estar ubicado en Dawodang, Guizhou? ¿Qué impacto tendrá la construcción de FAST en el medio ambiente local?

Oficina de ingeniería de FAST: la razón por la que elegimos ubicarnos en una depresión gigante natural como "Dawodang" es principalmente porque la construcción de FAST requiere el uso de depresiones naturales, y este tipo de relieve solo se desarrolla en el karst. áreas. Desde 1994, el equipo del proyecto ha llevado a cabo un trabajo multidisciplinario de evaluación del sitio en la zona kárstica del sur de Guizhou. Se realizó una evaluación preliminar en términos de geografía física, factores que controlan el desarrollo del relieve, características morfológicas de las depresiones, hidrogeología, ingeniería geológica, meteorología y entorno de ondas de radio. Muchos expertos nacionales y extranjeros, incluidos dos ex directores del Observatorio de Arecibo, han visitado el área previa a la región de FAST. Los expertos del equipo del proyecto FAST también visitaron Arecibo en 1999. Todos estuvieron de acuerdo en que la depresión previa a la región de Guizhou es de gran escala. El emplazamiento del radiotelescopio esférico es único en el mundo.

Entre estas muchas depresiones, seleccionamos 400 depresiones como candidatas e ingresamos sus datos en la base de datos. Posteriormente, la depresión de Dawodang en el condado de Pingtang, prefectura autónoma de Qiannan Buyi y Miao, provincia de Guizhou, fue seleccionada como sitio FAST en función del volumen de excavación, el grado de cierre, el ángulo de apertura, el entorno de ondas de radio, el tráfico, los terremotos y las condiciones de granizo. Las pendientes aquí son estables y las rocas tienen suficiente resistencia; las condiciones geológicas kársticas pueden garantizar que el agua de lluvia penetre bajo tierra y no se acumule en la superficie para dañar y corroer el telescopio; no hay registros de desastres naturales importantes; Desastres naturales en un radio de 5 kilómetros cerca de Dawotang. Solo hay una ciudad del condado en un radio de 25 kilómetros. Más de 10 años de monitoreo del entorno de interferencias de radio han demostrado que el área del sitio de Dawotang Tai tiene un entorno de ondas de radio tranquilas y buena accesibilidad. y aislamiento, por lo que el entorno de radio es el más ideal. Además, Guizhou tiene un grupo de empresas industriales electrónicas con capacidad de producción para fabricar grandes antenas de radio, transporte conveniente y abundante agua y electricidad, lo que proporciona un entorno de ingeniería superior para Construcción RÁPIDA.

Dado que la función principal del proyecto FAST es la observación y la investigación, los factores ambientales que influyen son relativamente únicos. Además, FAST no genera contaminación electromagnética en el medio ambiente circundante y el proyecto no tiene vínculos sensibles de contaminación. Durante la operación de FAST, cientos de personal científico y técnico trabajarán y vivirán en el área del sitio. Analizamos y consideramos el tratamiento de aguas residuales y basuras domésticas. Las aguas residuales domésticas se tratarán a través de instalaciones de tratamiento de aguas residuales antes de descargarse según los estándares. La basura doméstica se recogerá periódicamente y se transportará a la estación de tratamiento de basura del condado de Pingtang para su tratamiento unificado.

Zhili: ¿Cuándo se completará un AYUNO tan grande?

Oficina de Ingeniería FAST: Desde el establecimiento del proyecto FAST, ha pasado por un intenso proceso de investigación y experimentación. Hasta 2016 se llevará a cabo una depuración conjunta del sistema de telescopios. Actualmente, se está intensificando la construcción de casas de reasentamiento en cuatro lugares, incluido Laoyanjiao, en la ciudad de Kedu, en el condado de Pingtang, y se espera que todo el proyecto esté terminado en septiembre de 2016.

El proyecto FAST combina investigación científica e ingeniería. No existen especificaciones listas para usar ni tecnologías maduras, y cada paso es extremadamente innovador. En cuanto a la tecnología de la construcción, también hemos estado investigando nuevos materiales y técnicas. Por ejemplo, debido a los requisitos de fatiga del cable, se han desarrollado cables de acero especiales que superan las especificaciones nacionales, la fibra óptica que transmite señales de radio cósmicas recibidas desde la fuente de alimentación hasta el equipo terminal de procesamiento, debido a que la fuente de alimentación siempre está en movimiento, la fibra óptica; siempre está en estado de flexión, por lo que este nuevo tipo de fibra óptica se desarrolló de forma independiente. Se puede decir que el desarrollo y la construcción de FAST reflejan las capacidades de innovación independiente de mi país y también promoverán el desarrollo de mi país en muchos campos de alta tecnología, como la tecnología de fabricación de antenas, la tecnología electrónica de microondas, los robots paralelos, la ingeniería estructural a gran escala y Medición dinámica de alta precisión con rango de kilómetros.

Duda 3: ¿Se está construyendo FAST para buscar vida extraterrestre?

Zhili: ¿FAST realmente está diseñado para buscar vida extraterrestre?

Oficina de ingeniería de FAST: su función es mucho más que eso. En general, el FAST completo proporcionará servicios en muchos campos de la investigación básica, como la física del universo a gran escala, la estructura profunda y las leyes del universo. materia, etc. Las oportunidades de descubrimiento y avance también desempeñarán un papel insustituible en la investigación ambiental solar-terrestre, la construcción de la defensa nacional y la seguridad nacional.

El papel principal del proyecto FAST

Inteligencia: Además de la investigación científica, ¿qué papel jugará FAST en la popularización de la ciencia pública?

Oficina de Ingeniería de FAST: La construcción y operación de FAST promoverá la prosperidad económica y el progreso social en la región occidental y está en línea con la estrategia general del país para el desarrollo regional. Con FAST, las remotas y aisladas áreas montañosas kársticas del sur de Guizhou se convertirán en un centro académico internacional de astronomía que atraerá la atención mundial y una nueva ventana para mostrar Guizhou al mundo. Además, el Observatorio Astronómico Nacional también ha unido fuerzas con las universidades locales. como la Universidad de Guizhou y la Universidad Normal de Guizhou para cultivar conjuntamente talentos técnicos, aumentar la educación superior local y fortalecer los recursos educativos. Además, la base de divulgación de la ciencia astronómica con FAST como organismo principal promoverá el trabajo de divulgación científica de mi país, estimulará el entusiasmo de los jóvenes por la astronomía y la ciencia, lo promoverá entre el público y los tomadores de decisiones, y servirá al objetivo estratégico a largo plazo de rejuvenecer el país a través de la ciencia y la educación.

CONSEJO:

(Este artículo proviene del artículo "FAST: El ojo con un diámetro de 500 metros" de la edición de julio de 2014 de la revista "Knowledge is Power", editado exclusivamente por Zhili, consultor científico: FAST Engineering Office, trabajo original, indíquelo al reimprimirlo desde la cuenta oficial de Knowledge is Power WeChat)