曾经,在天文观测领域有一座备受瞩目的 “巨无霸”——“美国天眼”,也就是阿雷西博望远镜。它坐落于美属波多黎各岛的山谷之中,有着 305 米的直径,在当时可是世界上第二大的单镜面射电望远镜,在中国天眼建成之前,它还占据着世界第一大的宝座呢。为了打造它,投入了 2.6 亿的建设资金,本是承载着诸多期待,可没想到后来却经历了一系列波折。
2020 年 12 月,阿雷西博望远镜彻底崩塌了。当时给出的直接原因是结构失控而垮塌。之后的几年里,它的后续安排是变了又变,一会儿说要修复,一会儿又打算放弃,一会儿还想着建设遗址,始终没能有个确定的说法。经过 4 年的漫长调查,在 2024 年总算发表了 “阿雷西博天文台 305 米望远镜倒塌故障分析(2024 年)” 的报告,明确了它崩塌的真相以及未来走向。
报告指出,阿雷西博望远镜崩溃的根本原因是前所未有的,是加速了长期的 “锌的衰变”,进而导致望远镜电缆熔镀插座出现故障,最终引发了毁灭性的崩塌。其实在崩塌前,它还遭遇了巨大的飓风影响,不过当时检查后认为没有重大损坏危及望远镜的结构完整性。
即便如此,也曾有人下令维修,可维修却被推迟了好几年,而且出现问题的区域是 “最终从未出现故障的主电缆的组件和更换” 区域,意味着就算没延迟维修,可能也阻止不了它最终的倒塌。崩塌之后,它就这么荒废着,沦为了垃圾场一般,着实让人觉得可惜。
这次报告也明确了它未来的归宿,那就是将被改造成一个名为阿雷西博 C3 的教育中心,希望能借此激励下一代天文学家做出像阿雷西博曾经在观测宇宙时那样有影响力的发现。
而且美国国家科学基金会也宣布,不会重建已垮塌的阿雷西博望远镜,这也就意味着世界上再也没有 “美国天眼” 了,如今只剩中国的 “天眼”——500 米口径球面射电望远镜 FAST 独领风骚。
“中国天眼” 由我国已故天文学家南仁东于 1994 年提出构想,历时 22 年建成,在 2016 年 9 月 25 日落成启用并进入调试期。它由中国科学院国家天文台主导建设,有着我国自主知识产权,可是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,综合性能是阿雷西博望远镜的十倍呢。
回顾 “美国天眼” 的过往,它在天文探索方面确实有着不少亮眼的成果。从军用角度来看,它可以用来进行导弹防御,当时人们认为核弹头在穿越电离层时会产生独特特征,通过分析这个特征就能快速区分核弹头与诱饵,从而实现精准拦截,它还被用于收集苏联电子信号情报,像收集从月球表面反弹回的苏联雷达信号等。
在民用方面,它的主要任务包含搜寻危险的近地小行星等,并且在 1974 年发现了太阳系以外的第一颗行星,还发现了第一颗双星脉冲星,间接证实了爱因斯坦的广义相对论,也算是把自身价值发挥到了相当的程度。
而如今作为全球唯一天眼的 “中国天眼”,同样收获颇丰,尤其是在脉冲星的探索上。在 2024 年 11 月下旬,我国宣布了 “中国天眼” 的重大成果,那就是发现脉冲星数量已突破 1000 颗,超过了同一时期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和。脉冲星有着高密度、高转速、磁场超强等特性,是研究众多天文前沿问题的 “天然实验室”。
通过观测脉冲星,能够为脉冲星物理、测时等理论研究提供重要数据支撑,助力检验广义相对论、探测低频引力波等。更为关键的是,我国未来要迈向深空,就必须加大对脉冲星的探索,因为脉冲星有着不间断释放信号的能力,我国可以利用这个特点建立宇宙地图,在未来进行深空探索时,借助脉冲星导航为航天器以及无稠密大气的行星表面巡游提供导航服务,实现更远距离的探索且不会迷路,这可是国际公认的深空导航有效手段之一呢,其导航精度还不随深空飞行距离的增加而下降。
“美国天眼” 虽已崩塌落幕,但留下了诸多值得铭记的成果,而 “中国天眼” 正承载着全人类探索宇宙的期望,不断在天文领域发光发热,为我们揭开宇宙深处更多的奥秘,助力我国乃至世界的深空探索事业大步向前