射電望遠(yuǎn)鏡的簡史和現(xiàn)狀
1932年,美國央斯基發(fā)表他在1931~1932年觀測到地球外射電波的報(bào)告,揭開了射電天文的歷史。此后,射電望遠(yuǎn)鏡的歷史,是不斷提高分辨率和靈敏度的歷史。
自從楊斯基宣布接收到銀河的射電信號后,美國人G.雷伯潛心試制射電望遠(yuǎn)鏡,終于在1937年制造成功。這是一架在第二次世界大戰(zhàn)以前全世界獨(dú)一無二的拋物面型射電望遠(yuǎn)鏡。它的拋物面天線直徑為9.45米,在1.87米波長取得了12度的“鉛筆形”方向束,并測到了太陽以及其它一些天體發(fā)出的無線電波。因此,雷伯被稱為是拋物面型射電望遠(yuǎn)鏡的首創(chuàng)者。
1946年,英國曼徹斯特大學(xué)開始建造直徑66.5米的固定拋物面射電望遠(yuǎn)鏡,1955年建成當(dāng)時(shí)世界上最大的76米直徑的可轉(zhuǎn)拋物面射電望遠(yuǎn)鏡。與此同時(shí),澳、美、蘇、法、荷等國也競相建造大小不同和形式各異的早期射電望遠(yuǎn)鏡。除了一些直徑在10米以下,主要用于觀測太陽的設(shè)備外,還出現(xiàn)了一些直徑20~30米的拋物面望遠(yuǎn)鏡,發(fā)展了早期的射電干涉儀和綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡。六十年代以來,相繼建成的有美國國立射電天文臺的42.7米加拿大的45.8米,澳大利亞的64米全可轉(zhuǎn)拋物面,美國的直徑 305米固定球面,工作于厘米和分米波段的射電望遠(yuǎn)鏡(見固定球面射電望遠(yuǎn)鏡)以及一批直徑10米左右的毫米波射電望遠(yuǎn)鏡。因?yàn)榭赊D(zhuǎn)拋物面天線造價(jià)昂貴,固定或半固定孔徑形狀(包括拋物面、球面、拋物柱面、拋物面截帶)的天線的技術(shù)得到發(fā)展,從而建成了更多的干涉儀和十字陣(見米爾斯十字)。
1962年 Ryle 發(fā)明了綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡并獲得了1974年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
射電天文技術(shù)最初的起步和發(fā)展得益于二戰(zhàn)后大批退役雷達(dá)的軍轉(zhuǎn)民用。射電望遠(yuǎn)鏡和雷達(dá)的工作方式不同,雷達(dá)是先發(fā)射無線電波再接收物體反射的回波,射電望遠(yuǎn)鏡只是被動(dòng)地接收天體發(fā)射的無線電波.。20世紀(jì)50、60年代,隨著射電技術(shù)的發(fā)展和提高,人們研究成功了射電干涉儀,甚長基線干涉儀,綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡等新型的射電望遠(yuǎn)鏡射電干涉技術(shù)使人們能更有效地從噪音中提取有用的信號;甚長基線干涉儀通常是相距上千公里的。幾臺射電望遠(yuǎn)鏡作干涉儀方式的觀測,極大地提高了分辨率。
水份計(jì)|
水份儀|
分析儀|
溶氧計(jì)|
電導(dǎo)度計(jì)|
PH計(jì)|
酸堿計(jì)|
糖度計(jì)|
六十年代末至七十年代初,不僅建成了一批技術(shù)上成熟?有很高靈敏度和分辨率的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡,還發(fā)明了有極高分辨率的甚長基線干涉儀這種所謂現(xiàn)代射電望遠(yuǎn)鏡。另一方面還在計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)了經(jīng)典射電望遠(yuǎn)鏡天線的設(shè)計(jì),建成直徑100米的大型精密可跟蹤拋物面射電望遠(yuǎn)鏡(德意志聯(lián)邦共和國波恩附近。
上世紀(jì)80年代以來,歐洲的VLBI網(wǎng),美國的VLBA陣,日本的空間VLBI相繼投入使用,這是新一代射電望遠(yuǎn)鏡的代表,它們的靈敏度、分辨率和觀測波段上都大大超過了以往的望遠(yuǎn)鏡。其中,美國的超;陣列(VLBA)由10個(gè)拋物天線組成,橫跨從夏威夷到圣科洛伊克斯8000千米的距離,其精度是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的500倍,是人眼的60萬倍。它所達(dá)到的分辨率相當(dāng)讓一個(gè)人站在紐約看洛杉磯的報(bào)紙。
今天射電的分辨率高于其它波段幾千倍,能更清晰地揭示射電天體的內(nèi)核;綜合孔徑技術(shù)的研制成功使射電望遠(yuǎn)鏡具備了方便的成像能力,綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)于工作在射電波段的照相機(jī)。