随着科技的不断发展,中国在整个天文学领域也越来越进步了,可能也会有很多网友和笔者一样,想问:中国的天文学相关技术现在如何了?或许有人会说还不够先进,但是我们的射电天文是一枝独秀,未来天文学成就也会更有成就。 相关背景 说到天文学的先进,主要体现在天文观测方面技术的研究,而目前两大主流包含:射电天文和光学天文。射电是无线电,光学是可见光,两者都属于电磁波,只是频率不同罢了。射电的频率是30MHz至300GHz,可见光是380至750THz,射电的频率相对来说可见光低。 在射电天文研究中,中国属于一枝独秀,而光学天文研究中,技术暂时还不够先进。 那么,国内射电天文学的领先表现是什么?光学天文又有什么样差距?未来中国天文学又会有什么趋势?接下来随笔者一起看看这些问题。射电天文领先国际 射电天文学领域,中国后来居上,建立了顶尖的FAST射电望远镜,全称是500米口径球面射电望远镜,它是具有自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的单口径射电望远镜,能够监听到宇宙中微弱的射电信号。 在射电天文领域,我国掌握了大型望远镜的建造技术,国家的工业实力,也能够实现这些技术。国际科学界对它寄予厚望,它在射电低频波段的观测能力,属于世界第一,并且还有很大的提升空间。 它做到了两项第一: 1、第一个面向全球开放使用。 2021年3月31日宣布,FAST将第一个向全球天文学家征集观测申请,彰显了充分合作的理念,以及对人类命运共同体理念的实践。 2、发现世界最多颗脉冲星 2021年底,中国天眼也创造了世界第一:FAST已发现509颗脉冲星,是世界上所有其他望远镜发现脉冲星总数的4倍以上。 光学天文的技术相对落后 在光学天文上,中国的相对进入得较为晚,技术上还是有一定的落后。 目前,我国最大的通用光学望远镜口径2.4米,而美国在1917年就拥有了2.54米的胡克望远镜。 另外,就现在的光学天文研究情况来看,之前领先的国家都在研制新一代地基,或者研究空间大口径光学/红外望远镜,如:美国的口径10米的Keck I和Keck II以及相应的光学干涉仪,日本的8.2米SUBARU,欧洲的16 = 4 8米的VLT和相应的干涉仪等。 通过这些数据,可以看出目前中国的光学天文,相对其他国家来说还有一段距离。但这只是目前的情况,不代表着现阶段的最终发展研究结果,未来还是可期的。 国内天文学未来可期 一、射电天文继续领跑 FAST现在相当于"独眼"望远镜,可以看到很微弱的东西,但是这个微弱的东西究竟长成什么样,一只眼睛看得还不够清楚。但,我国科学家正在努力探索建设FAST阵,再更高的频段上创造更多佳绩。 建成之后其灵敏度,不仅能超过平方公里阵射电望远镜的第一阶段SKA1,还有可能超过第二阶段SKA2。 注释:SKA全称:Square Kilometre Array,翻译过来就是"平方公里阵"。它是正在建设的国际合作(中国为成员国)望远镜阵列,预期将所有望远镜加起来,将达到一平方公里的巨大面积。 这里的意思就很明确了,未来的FAST将不再是独眼,会有更多的"眼镜"去观测太空。并且,FAST阵将会比目前国际合作在建的"平方公里阵"更厉害,会一直领跑在该项技术领域。 二、光学天文有所突破 其实光学望远镜技术项目中,中国迟迟没有突破,是因为该项目耗资十分巨大,特别是空间站巡天望远镜会更烧钱。因此,在研究论证、设计制造等环节,都必须要经过长期的探讨和实践。只有走好每一步,才能使望远镜达到预设指标,发挥出更好的效益。 正因国内科学家们,能够一步一个脚印地走,光学领域我国也将迎来新突破。目前,科学家正在讨论望远镜的建设目标,近期希望建设12米大型光学红外望远镜。并且,我们即将发射空间站巡天望远镜,科学家称之为中国的"哈勃",这个视觉场所可以达到哈勃空间望远镜的300倍。 这两个项目完成后,我们的光学天文将会是一个重大突破,也将引领国内的天文学走向国际前列。 结束语 或许,很多人还不清楚,某些大型学科的技术发展,需要沉淀几年或者几十年才会有重大结果出来。但这并不代表着国内的科技不够先进,也不是技术攻克不了,往往只是你还没注意到。 其实,国内的科技一直发展得挺好,有些步伐可能会慢点,但并不是说跟不上节奏。因为想要达到革命性突破,就需要掌握更多的关键技术才可以,也需要先在实验室中取得突破。 这也是为什么国内的天文学相关研究,暂时是射电天文一枝独秀,光学天文技术水平相差还比较大的原因。但是,并不代表天文学研究在国内就如此了,未来正在突破中,是值得我们期待的。