射电望近镜科普系列之一：站址的挑选为奈何此苛刻？

科学家通过射电望远镜，吸收迢遥太空中星体辐射出的无线电信号，进而查找生命的形成、宇宙的演化、星体的演化等底子的物理题目。

射电望远镜的台址选址极其苛刻，重要观察要素是无线电情况、景象情况等，此中无线电情况最为紧张。也便是盼望四周无线电信号尽大概地少，如许地面、空间的无线电信号对望远镜观察的影响就少了。

我们如今来看探望远镜究竟能观察到多薄弱的信号，图中最上面的曲线是从月球上放射过来的一个1mW的信号，这个信号从月球流传至地球上望远镜处的信号强度大于-160dBW/m2/Hz。图中别的3条曲线是遵照国际电信同盟尺度ITU-RRA.769盘算出来的滋扰电平限值，也便是说，除眺望远镜要观察的天体信号外，其他的信号幅度必要小于这些限值。

简洁盘算比拟我们可以看到，月球上放射过来的一个1毫瓦W的信号，颠末38万公里的自由空间流传，信号能量不停淘汰，但到达地球的信号幅度仍旧高于限值约50个dB。对付无线电信号的自由空间流传消耗，间隔每增添一倍，信号幅度将降落约6dB；也便是说，一个1毫瓦的信号，纵然从一亿两万万公里以外的地方流传至地球，也会影响望远镜观察其他有效信号。简洁盘算我们便可以看出，射电望远镜吸收薄弱信号的本领非常的强，可以说它是地球上最敏锐的仪器设置装备摆设。

下面枚举几个我们生存中广泛存在的设置装备摆设的放射功率。手机GSM营业最大放射功率为2瓦；WiFi功率为10-20瓦；而流传间隔为10米的蓝牙营业，放射功率也到达了1毫瓦。从功率比拟我们可以看出，望远镜建必要设置装备摆设在阔别人类运动的地区，最好有更多的物理遮挡，如山体、丛林、修建办法等，如许无线电信号在流传历程中淘汰幅度将会大增。

可以说，人类运动是影响无线电情况的重要身分，下图给出了无线电情况与生齿密度干系，比拟图书三个都会的无线电情况，三个都会的生齿情形为悉尼生齿400万、纳拉布赖生齿6000人、默奇森生齿4人。我们从图中可以看到，人类运动越少的地方人为无线电信号少也就越少。以是，科学家更情愿在默奇森设置装备摆设射电望远镜。

下面我们来看看一些典范射电天文站址。家人们都知道的中国天眼FAST站址选在了贵州的喀斯专程貌，这里火食稀有，山丘一个挨着一个，外界的无线电信号在空间流传历程中能量不停淘汰，对天文观察的影响也将淘汰。而新疆奇台打算设置装备摆设的110米全向可动望远镜站址选在海拔1700多米的天山山脉的一个小型盆地中，盆地四周的山体可以很好的断绝外界的无线电信号，也是抱负的站址。

别的，国际上非常着名的平方公里阵项目站址选在了南非的戈壁中，那边无线电情况非常优异，事情职员必要坐小型飞机从开普敦飞往站址事情。固然，望远镜的设置装备摆设与运行不是很便利，但是，科学家的选择照旧以科学奉献为主。

在选址历程中，技能职员必要远程跋涉赴田野开展候选站址的观察、调研，最紧张的是开展无线电情况丈量，通过各个候选站址无线电情况数据阐发，综合其他各方面身分，选址抱负的台址。射电天文台址的无线电情况丈量要求远高于其他民用、军用范畴，缘故原由是射电望远镜对台址的无线电信号要求极高，这就意味着，无线电情况监测体系的设计要思量许多身分，如体系的敏锐度只管即便高，如许就可以或许丈量到薄弱的无线电信号。只有丈量到了，才气更好地阐发，进而越发科学地评估信号的影响，这也是工程技能职员非常存眷的。

在站址确定后，为久远的爱护站址的无线电情况，国际上通常采纳设立无线电平静区的方法，恒久爱护站址的无线电情况。而创建无线电平静区也便是说，围绕望远镜，确定一个爱护地区，这个地区内必要举行得当管束，得当限定人类运动，尤其是无线电办法的设置装备摆设。可以看到，无线电情况对射电天文观察有何等紧张，中国天眼FAST在项目立项历程中就在推进无线电平静区的立法爱护事情，确保FAST设置装备摆设后拥有精良的观察情况。

FAST 无线电平静区