美最大射電望遠(yuǎn)鏡將被迫“退役” 兩根鋼纜斷裂惹大禍

11月19日，美國國家自然科學(xué)基金會(NSF)表示，他們對3份工程報(bào)告進(jìn)行評估后認(rèn)為，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的兩根鋼纜遭遇難以修復(fù)的損壞，結(jié)構(gòu)非常危險(xiǎn)，面臨倒塌風(fēng)險(xiǎn)，決定予以拆除。

中國科學(xué)院國家天文臺研究員張承民對科技日報(bào)記者表示，阿雷西博是美國最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，曾被評為人類20世紀(jì)十大科技工程之首，它為人類監(jiān)視著面朝地球而來的小行星;也曾幫助科學(xué)家摘得1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的桂冠。它如果被迫關(guān)閉，是“一件憾事”，這也是特朗普政府最大的科學(xué)敗筆之一。

兩根鋼纜斷裂惹大禍

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月15日報(bào)道，今年8月，位于加勒比地區(qū)波多黎各的阿雷西博遭遇意外事故，一條支撐饋源平臺的鋼纜斷裂，把望遠(yuǎn)鏡反射面砸出一個(gè)約30米的口子。

禍不單行!今年11月6日，望遠(yuǎn)鏡上一根能承受544噸重量的主鋼纜因無法承受283噸重量而斷裂，對底部反射面造成了更嚴(yán)重的破壞，造成的損失可能高達(dá)1200萬美元。

如果有更多鋼纜斷裂(這隨時(shí)可能發(fā)生)，整個(gè)900噸的饋源平臺可能砸向下方的反射面，這無疑將是災(zāi)難性的。NSF目前正在制定降下平臺的可控方案，然而制定方案需要數(shù)周;相關(guān)資金如何解決也是個(gè)問題;此外，在此過程中是否會發(fā)生意外也還是個(gè)未知數(shù)。

據(jù)《環(huán)球科學(xué)》雜志報(bào)道，在11月19日的媒體簡報(bào)上，NSF天文學(xué)部主任拉爾夫·高梅說：“僅僅是試圖穩(wěn)定或測試鋼纜，都可能促使災(zāi)難的發(fā)生。”

因此，NSF決定永久性關(guān)閉該望遠(yuǎn)鏡。NSF數(shù)學(xué)和物理科學(xué)局局長肖恩·瓊斯表示：“下這個(gè)決定并非易事，但安全因素排在第一位。”

服役57年成績顯著

盡管此次阿雷西博因鋼纜斷裂而面臨被迫“退役”的命運(yùn)，但50多年來，它禁受住了多次颶風(fēng)、熱帶風(fēng)暴和地震的考驗(yàn)，在引力波、小行星特征描述、行星探測等領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)。

據(jù)張承民介紹，口徑300多米的阿雷西博始建于1958年，于1963年正式啟用，在此期間進(jìn)行了一段時(shí)間的試驗(yàn)性運(yùn)行。在2016年中國500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST，中國天眼)建成前，它一直是世界上最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡，主要研究射電天文學(xué)、大氣科學(xué)和雷達(dá)天文學(xué)。50多年來，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡成為人類巡視宇宙的“火眼金睛”，為天文學(xué)研究做出了不少貢獻(xiàn)。

“比如，1962年，阿雷西博重新測量了水星的自轉(zhuǎn)周期為59天，而非此前認(rèn)為的88天。1974年，阿雷西博發(fā)現(xiàn)了第一顆雙星脈沖星，其軌道尺度的收縮變化間接證實(shí)了廣義相對論的預(yù)言，相關(guān)研究也榮膺1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1981年，阿雷西博發(fā)表了第一幅金星表面的雷達(dá)圖。1982年，阿雷西博發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)毫秒脈沖星。此外，1989年9月，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡利用它的雷達(dá)模式對小行星4769 Castalia成像，這也是人類首次對小行星成像。”

張承民強(qiáng)調(diào)說：“更重要的是，1991年，天文學(xué)家沃斯贊和弗雷爾用這個(gè)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了毫秒脈沖星PSR125712的行星系統(tǒng)，這是天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)太陽系外的行星系統(tǒng)，是一次重大突破。”

在尋找外星人方面，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡也鉚足了勁。1974年，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡向球狀星團(tuán)M13發(fā)射了一系列二進(jìn)制代碼信息，期望可以被潛在的外星文明接收到。此外，自1999年5月起，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡還參與了旨在搜尋地外文明的計(jì)劃——SETI@home項(xiàng)目。

經(jīng)過57年歲月的洗禮，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡本身也成為流行文化的一部分，在好萊塢電影《超時(shí)空接觸》和《黃金眼》中都有精彩亮相。

“對一些科學(xué)研究是重大打擊”

物理學(xué)家組織網(wǎng)在報(bào)道中指出，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡飽受重創(chuàng)的消息對全世界250多名正使用它開展研究的科學(xué)家來說是一大打擊。北美納米赫茲引力波觀測站的天文學(xué)家斯科特·拉瑟姆對物理學(xué)家組織網(wǎng)說：“作為一個(gè)依靠阿雷西博開展科學(xué)研究的科學(xué)家，我很擔(dān)心它目前的情況。”

美國賓夕法尼亞州立大學(xué)教授亞歷克斯·沃爾茲贊也表示：“盡管阿雷西博已有50多年歷史，但它仍然是一件非常重要的設(shè)施，失去它對很多科學(xué)研究來說是一個(gè)重大打擊。”

自上世紀(jì)80年代開始，沃爾茲贊就一直使用該望遠(yuǎn)鏡開展研究。他說：“阿雷西博提供了無與倫比的高頻范圍和高靈敏度觀測，使很多科學(xué)項(xiàng)目得以進(jìn)行，包括觀察生命分子、探測恒星的射電發(fā)射以及研究脈沖星等。”

張承民說：“阿雷西博被迫關(guān)閉是一件憾事。‘天眼之父’南仁東和許多成員曾多次去阿雷西博學(xué)習(xí)觀摩。從結(jié)構(gòu)上，‘天眼’有不少它的影子，但‘天眼’汲取經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡是20世紀(jì)產(chǎn)品，代表第三次工業(yè)革命的科技能力。中國天眼是21世紀(jì)產(chǎn)品，代表第四次工業(yè)革命的科技能力，展示了中國高科技領(lǐng)域的創(chuàng)新。”

張承民滿懷遺憾地指出：“作為中國天眼的‘愛侶’，阿雷西博的關(guān)閉使‘天眼’失去了天文高精度觀測的對比，也少了許多借鑒。”

世上無不散之筵席!從開普勒望遠(yuǎn)鏡到“普朗克”探測器、從“黎明”號探測器到如今的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡，這些人類望向廣袤宇宙的“眼睛”或功成身退、或壽終正寢、或即將被迫“退役”。盡管如此，在它們與人類相伴的時(shí)間里，開闊了我們的視野，拓展了我們的認(rèn)知邊界。它們的告別，也是人類踏上新探索征程的開始。

(記者 劉 霞)