射电望远镜的发展历程

射电望远镜是指观测和研究来自天体的 射电波的基本设备，可以测量天体射电的强度、 频谱及 偏振等量 。包括收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度 接收机，信息记录、处理和显示系统等。20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现： 脉冲星、 类星体、 宇宙微波背景辐射、 星际有机分子，被称为“四大发现”。

美国人雷伯潜心试制射电望远镜，终于在1937年制造成功。这是一架在第二次世界大战以前全世界独一无二的抛物面型射电望远镜；

英国曼彻斯特大学在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；

1960年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的马丁赖尔利用干涉的原理，发明了综合孔径射电望远镜；

2016年9月，被誉为“ 中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜在贵州落成。

射电望远镜的工作原理

经典射电望远镜的基本原理是投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦，因此，射电望远镜天线大多是抛物面。

射频信号的功率首先在焦点处放大10～1000倍﹐并变换成较低频率（中频），然后用电缆将其传送至控制室，在那里再进一步放大﹑检波，最后以适于特定研究的方式进行记录、处理和显示。

扩展资料：

射电望远镜功能

1、探测遥远的“地外文明”

巨大的望远镜外形与卫星天线相似，单口径500米，犹如一只巨大的“天眼”，将探测遥远、神秘的“地外文明”。千百年来人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实上，天体的辐射覆盖整个电磁波段，而可见光只是其中人类可以感知的一部分。

该射电望远镜可以用来监听外太空的宇宙射电波，其中包括可能来自其他智能生命的“人工电波”；在电力充足的条件下，这只巨大的“天眼”还能发送电波信号，几万光年远的“外星朋友”将有可能收到来自中国的问候。

2、可寻找第一代诞生的天体

据FAST工程办公室研究人员介绍，项目建成后，它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘，可以观测暗物质和暗能量，寻找第一代天体。

其能用一年时间发现数千颗脉冲星，研究极端状态下的物质结构与物理规律。而且无需依赖模型精确测定黑洞质量就可以有希望发现奇异星和夸克星物质；可以通过精确测定脉冲星到达时间来检测引力波；还可能发现高红移的巨脉泽星系，实现银河系外第一个甲醇超脉泽的观测突破。

3、用于太空天气预报

FAST还将把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。

同时，可以进行高分辨率微波巡视，以1Hz的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。还可跟踪探测日冕物质抛射事件，服务于太空天气预报。

参考资料来源：百度百科-射电望远镜

射电望远镜接收的是无线电波，射电望远镜可以捕捉到很多肉眼看不到的光，而光学望远镜只能捕捉到可见光。

一、射电望远镜功能。

1、探测遥远的“地外文明”。

巨大的望远镜外形与卫星天线相似，单口径500米，犹如一只巨大的“天眼”，将探测遥远、神秘的“地外文明”。千百年来人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实上，天体的辐射覆盖整个电磁波段，而可见光只是其中人类可以感知的一部分。

该射电望远镜可以用来监听外太空的宇宙射电波，其中包括可能来自其他智能生命的“人工电波”；在电力充足的条件下，这只巨大的“天眼”还能发送电波信号，几万光年远的“外星朋友”将有可能收到来自中国的问候。

2、可寻找第一代诞生的天体。

据FAST工程办公室研究人员介绍，项目建成后，它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘，可以观测暗物质和暗能量，寻找第一代天体。

其能用一年时间发现数千颗脉冲星，研究极端状态下的物质结构与物理规律。而且无需依赖模型精确测定黑洞质量就可以有希望发现奇异星和夸克星物质；可以通过精确测定脉冲星到达时间来检测引力波；还可能发现高红移的巨脉泽星系，实现银河系外第一个甲醇超脉泽的观测突破。

3、用于太空天气预报。

FAST还将把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。

同时，可以进行高分辨率微波巡视，以1Hz的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。还可跟踪探测日冕物质抛射事件，服务于太空天气预报。

二、基本原理。

经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦，因此，射电望远镜天线大多是抛物面。

射电望远镜表面和一理想抛物面的均方误差如不大于λ/16～λ/10，该望远镜一般就能在波长大于λ的射电波段上有效地工作。对米波或长分米波观测，可以用金属网作镜面，而对厘米波和毫米波观测，则需用光滑精确的金属板(或镀膜)作镜面。

从天体投射来并汇集到望远镜焦点的射电波，必须达到一定的功率电平，才能为接收机所检测。目前的检测技术水平要求最弱的电平一般应达10—20瓦。

射频信号功率首先在焦点处放大10～1，000倍，并变换成较低频率(中频)，然后用电缆将其传送至控制室，在那里再进一步放大、检波，最后以适于特定研究的方式进行记录、处理和显示。

天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。

表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。

世界上最大口径射电望眼镜叫500米口径球面射电望远镜，简称FAST。

这个望远镜位于贵州省黔南布依族苗族自治州，平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中，工程为国家重大科技基础设施，“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。

500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。

现在世界上最大的射电望远镜，其直径有100米，面积有足球场那么大，真可谓庞然大物。

探测天体射电辐射的基本设备。可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。通常，由天线、接收机和终端设备3部分构成。天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。根据天线总体结构的不同，射电望远镜可分为连续孔径和非连续孔径两大类，前者的主要代表是采用单盘抛物面天线的经典式射电望远镜，后者是以干涉技术为基础的各种组合天线系统。20世纪60年代产生了两种新型的非连续孔径射电望远镜——甚长基线干涉仪和综合孔径射电望远镜，前者具有极高的空间分辨率，后者能获得清晰的射电图像。世界上最大的可跟踪型经典式射电望远镜其抛物面天线直径长达100米，安装在德国马克斯·普朗克射电天文研究所；世界上最大的非连续孔径射电望远镜是甚大天线阵，安装在美国国立射电天文台。

首先，射电望远镜肯定是天文望远镜，但它没有镜片之类的光学镜头，它是由类似于雷达那样的“锅盖”组成的，直径有几十米到几百米不等，它是探测宇宙间的电磁波而绘制而成的图像。

天文望远镜包含的就多了些，射电、红外、像空间望远镜哈勃这些都属于天文望远镜。还有我们经常使用的入门级的几百元、几千元的镜子都是天文望远镜。

光学望远镜是指具有凹凸透镜组成的，利用肉眼可见光制作的望远镜。我们手持的双筒望远镜、小天文望远镜都是光学望远镜。哈勃既有光学望远镜系统，也有红外望远镜系统

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