为求“清静” NASA要在月球背面安个望远镜

　　假想一下，一台比500米口径球面射电望远镜（FAST）吸取面积大3倍的望远镜，放在月球，会是何种情况？

　　克日，美国国度航空航天局（NASA）喷气推进尝试室的萨普塔实·班迪帕黑向NASA创新先辈观念打算（NIAC）提交了一个新方案——月球环形山射电望远镜项目，即在月球不和的环形山中成立一个直径1公里的射电望远镜。这一布满奇思妙想的打算立即激发烧议。为何要在月球不和成立望远镜？为什么选择射电望远镜？这台庞大的望远镜，能辅佐人类试探宇宙的哪些机密？

　　地球信号给视察带来滋扰

　　按照视察波段的差异，天文望远镜可分为射电、光学、红外、紫外、X射线、伽马射线等差异范例。按理说，这些差异范例的望远镜都可以放在月球上，为安在班迪帕黑的打算中，起首思量的是射电望远镜呢？

　　中国科学院上海天文台研究员、天马望远镜总工程师刘庆会汇报科技日报记者：“射电望远镜通过自身天线吸取射电波，进而对天体实验视察，假如把射电望远镜搬到月球上，它的视察手段会比在地球时晋升许多。”

　　这是由于，在地球上，射电望远镜的视察存在不少滋扰身分。

　　起首，地表上空有电离层。太阳照射大气时会产生电离浸染，当信号的波长较量长的时辰，电离层就会把信号盖住。“以FAST为例，它位于地球大气和电离层内，波长频率低于70兆赫（MHz）的信号，视察结果就会大打折扣。”刘庆会说。

　　其次，地球上的人造信号太多，也会对射电望远镜造成滋扰。“手机通讯、雷达、卫星等发出的人造信号比来自宇宙的信号要强几百万倍，对地面射电望远镜的视察情形有着很大的影响。”刘庆会暗示。

　　相较之下，其他波段的望远镜尚能“光阴静好”。好比，光学望远镜较量怕亮光，但假如“落户”于火食希罕、天光配景较暗的地域，就可以镌汰工钱光源的滋扰。

　　其它，望远镜的“个头”也是一个不得不思量的身分。其他波段的望远镜所视察的波长较短，口径不像射电望远镜那么大，因而越发小巧美丽，以是这些望远镜假如想要有更好的视察结果，可以直接送到太空。好比位于太空的哈勃空间望远镜就能得到比地表光学望远镜越发清楚的视察图景。“假如把哈勃空间望远镜放在月球，固然能得到更好的视察结果，但一是没须要，二是在月球上的软着陆题目难以办理。”刘庆会说。

　　除此之外，射电望远镜的视察波段可以从米级到亚毫米级，没有光学、红外等望远镜那么慎密。相对来说，在月球上造一个射电望远镜比造一个光学望远镜更轻易。

　　月球是自然的物理屏蔽

　　那为何会选择月球不和而不是其他地区呢？

　　由于月球是一道自然的物理屏蔽，来自地球以及绕地卫星的无线电滋扰都能被屏障掉。“这样一来，望远镜捕获到的就是视察方针发出的信号，更有利于天文学家们捕获那些薄弱的信号，加深对宇宙的领略。”刘庆会表明道。

　　现实上，在地球上，面临无线电滋扰，科学家们也采纳了一些调停法子，个中最首要的就是“躲”。一是只管把望远镜安装在人迹罕至的处所，镌汰无线电滋扰。二是只管让望远镜视察的波长避开手机、雷达、卫星等无线电信号的波长。“普通来讲，假如手机的信号占用了某一段波段，望远镜视察就会响应的避开这一波段的天体信号。通过‘惹不起躲得起’这一设施，只管镌汰了人造无线电对付射电望远镜视察结果造成的影响。”刘庆会说。

　　但有所得也意味着有所失。望远镜吸取到的信号差异，所获取的有关宇宙的信息也差异。以视察太阳黑子为例，当科学家用光学望远镜对其举办视察时，会发明黑子很暗，可是用射电望远镜去看黑子，就会发明黑子的电磁场辐射比太阳其他地区更强。

　　以是，天文学家但愿对统一视察方针实现全波段视察，能用射电、光学、紫外、X射线、伽马射线等差异波段的望远镜对统一方针举办一次全方位“扫描”，这样天然最好。由于差异的望远镜会看到差异的景物，这样才气对所视察的方针有更深入更全面的相识。杨桃的外形是椭圆照旧五角星？取决于差异的视察角度。

　　一台射电望远镜所视察的信号与手机、卫星等信号重合，视察结果会很差；倘若避开这些滋扰源所行使的波段，简直能到达镌汰滋扰的目标，但同时也意味着射电望远镜的视察存在死角，无法包围某些波段的信号，那么，来自宇宙的某些信号就无法被捕获。

　　这对付天文学家来说是一种缺憾，也在天文视察规模留下了些许空缺。

　　捕获宇宙迂腐的信号

　　让射电望远镜登月，不失为弥补空缺的一种构思。

　　按照班迪帕黑提交的打算，要在月球上制作的是直径1公里的射电望远镜，与直径500米的FAST对比，这款超长波射电望远镜的直径要大上一倍，天线接管面积增大3倍，因而可以调查波长大于10米、频率低于30MHz的宇宙辐射。

　　“这个波长对应宇宙早期的暗中期间，是宇宙方才开始的样子，当时的宇宙信号间隔我们很迢遥，转达到地球的时辰，已经相等薄弱，加上地球上的无线电滋扰，试探这一时期宇宙的物理性子成为困难。”刘庆会说，因为这种超长波会被地球电离层反射，因此在地球上无法视察，对这个波长的宇宙信号人类所知甚少。

　　专家暗示，因为这款望远镜的直径更大，加上它能挣脱地球的各类滋扰，以是与FAST对比，其迅速度有也许大幅进步。迅速度越高，越有手段捕获从迢遥处所传来的薄弱信号。

　　不外，抱负很饱满，实际很骨感。从道理上来说，天文望远镜要看得深看得远又看得清，直径越大越好，滋扰越少越好。但在现实进程中，受工程难度大和本钱高档方面的限定，抱负下的望远镜设置每每并不能真的如愿。

　　刘庆会坦言，在月球不和制作直径为1公里的射电望远镜，“要面对的坚苦不敢想”。

　　此次提案描写了怎样成立这个望远镜体系。在月背找到直径3至5公里的相宜月球陨石坑，用航天器将望远镜和安装装备双轴车运至月球。望远镜和双轴车别离在指定位置着陆后，颠末睁开、毗连、牢靠等一系列步调，完成望远镜安装。

　　因为在地球上看不到月球不和，只能通过中继星举办长途操控。“选择什么样的环形山？制作望远镜的原料怎样软着陆？着陆后望远镜怎样睁开？制作和维护望远镜必要的一连供电怎么担保？这些都是题目。”刘庆会说，按照现有的前提，只能在月背制作一个粗拙的、精度较低、视察波长很长的望远镜。

　　“可是，正如美国前总统约翰·肯尼迪所言：我们选择去月球,不是由于它很轻易,而是由于它很难。”刘庆会说，奇思妙想满意人类的好奇心，并最终敦促人类一步步往前。

（编辑：河北网）

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