反射望远镜-005

四、射电波段的战斗

大气层对可见光开辟的窗口太狭小了,为了扩大窗口,开辟新领域,射电望远镜及时诞生了。在1932年美国贝尔实验室无线电工程师,为专]搜索和鉴别电话的干扰信号,在一个农场架起一具奇妙的装置。这个装置长30.5米高3.66米,外表看上去象飞机的翅膀骨架,下面安上了四个轮子,装置上安上马达;可以旋转,人们给它起个绰号叫“旋转木马”。这实际是现在射电望远镜的天线系统。另外为这个装置配上灵敏度很高的接收机。当央斯基把这架接收14.6米波长的射电望远镜,对向天空检测电讯干扰信号时,偶然发现有种微弱的“沙沙”信号声,而且这种信号有着23小时56分04秒的周期性变化。这个变化恰巧就是地球相对于恒星自转周期,经过仔细分析,发觉这正是银河扫经天线主瓣的时候。他在1932年发表文章断言:这是来自银心—-人马座方向一种射电辐射。由此央斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。

然而在当时这一重大发现未被天文学家重视。可是被一名美国杰出的无线电工程师格罗特●雷伯所重视,他决心制作-架射电望远镜。经过几年的努力直到1937年,雷伯终于制成世界上第一台射电望远镜。它的天线是由一块金属板拼成直径约9.6米的抛物面,在抛物面焦点处放置一对锥状的小接收天线,可以接收1.87米的波长。这个庞大仪器就安放在他家的后院里。

他在1939年4月接收到来自银河中心的射电波,此外又在天鹅座、仙后座大犬座也发现有射电源.但是当时正值第二次世界大战期间,雷伯的工作,仍然没有引起天文学家的重视。

1942年正当第二次世界大战时,英国的雷达兵在巡天寻找德国的飞机时,总发现有一种神秘的“干扰”周期性地出现,当他们进一步研究时,发现雷达对准太阳时,受“干扰“最大,证明是来自太阳的射电千扰。当时没有时间进行更深入的研究,待第二次世界大战结束后,随着一些军用雷达和有关专家转向射电天文观测,射电望远镜才有了显著的发展。

1946年英国曼彻斯特大学首先建造直径为66.5米的固定抛物面射电望远镜。1955 年建成当时世界上最大的76米直径的可转抛物面射电望远镜。进人六十年代美国建成世界上最大的射电望远镜。它的抛物面口径达305米,装在波多黎各阿雷西博镇附近的天然盆地,用7.7公顷带孔铝板制成。这座巨大的射电望远镱抛物面天线是顺着山谷固定在地表面,不能转动。但它的灵敏度很高,它用一定波长以空前的精确度与深远度描绘出部分射电天空图象。更有意思的是在1974年11月16日,用这架射电望远镜,向居住在武仙座M13球状星团方向的宇宙人,发出长达3分钟的电报,向宇宙人表示问候。进人七十年代西德在波恩附近,建造100米直径世界上最大的全向转动的抛物面反射天线。这也是一个庞然大物,它可在一条环形轨道上转动,跟踪精度很高。现在世界上许多国家也制造了各种各样的射电望远镜。

射电望远镜作为一个新的观测手段,正不断地向前发展,它不管阴天或下雨均可以照常工作。它的最显眼的部分是巨大的天线,或者叫能量收集器。天线主要是抛物面天线,分为反射天线和偶极天线阵两种。抛物面反射天线可以认为是光学反射望远镜的主镜,用以聚集射电能,即把波长在1毫米到30米左右波段内的无线电波接收到,这些波称为射电波。这些波不受大气阻拦可以顺利地到达地面,被射电望远镜天线收集。接收到的射电波又被天线反射到位于焦点处集中,在焦点处有一具小天线,可把集中的射电波再输人到接收器上进行放大。然后再经电子计算机剔除千扰,最后由一能记录器将之录成曲线图。

射电望远镜的产生,为射电天文学的发展起着关键的作用。六十年代著名的四大发现:即是类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射,都是使用射电望远镜的重大发现。


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