平塘500米口径球面射电望远镜系统工程

2016年6月10日，在贵州省平塘县拍摄的500米口径球面射电望远镜，其主体工程反射板即将安装完毕，目前工程技术人员正在对500米口径的四周进行部件材料精准安装。据介绍，平塘500米口径球面射电望远镜系统工程将于8月30日前完成，将成为世界最大的射电望远镜。目前除了射电望远镜核心区域各施工单在抓紧作业外，众多配套设施，如：观景台、步道价梯、宾馆、综合楼等等附属设施也在紧张建设之中。对于射电望远镜，很多人认为它只是一种天文学研究的设施，殊不知，在冷战期间，射电望远镜曾经被广泛用于军事用途。

射电望远镜中国领先全球

　　与直接成像的光学天文望远镜不同，射电天文望远镜的原理是用外形像碟状的天线，接收无线电波来确定航天器的位置和轨道。因此这个射电望远镜的口径越大，它的探测范围越远，也就是“视力”越好，能接收遥远天体发出的微弱电磁波信号。

　　阿雷希波射电望远镜是目前世界上最大的单面口径射电望远镜，口径300米，但在贵州的500米口径射电望远镜FAST建成之后，阿雷希波射电望远镜将退居第二。贵州FAST射电望远镜接收面积相当于30个足球场大小，外形与卫星天线相似。和中国的FAST相比，阿雷希波确实是老了。据中科院国家天文台射电部首席科学家李菂介绍，我国的FAST与美国的阿雷希波望远镜都是整体固定在地面上，但我国望远镜500米半径的球面是由4400多面主动反射单元构成，这一个个小的反射单元可以进行对焦，因此灵敏度可达阿雷希波望远镜的2倍，巡天速度是它的10倍。与号称“地面最大机器”的德国波恩100米望远镜相比，灵敏度提高了10倍。FAST建成之后，将保持世界领先地位二三十年。

射电望远镜的外形差别很大，有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜，有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜，有射电望远镜阵列，还有金属杆制成的射电望远镜。未来在中国贵州建造的500米直径射电望远镜就属于前者，该望远镜将包括一系列电动机，以改变碟型卫星天线常规的外形，因此它能够扫描到天空的大部分。由于实现了阿雷希波射电望远镜的3倍太空观测能力，天文学家们预测这个500米直径的射电望远镜将揭开新的星系，并且完成了对70亿光年距离的深空目标的观测。

阿雷西波望远镜

除了能够像阿雷希波射电望远镜那样聚焦反射镜上方进入的无线电波之外，中国未来500米直径的射电望远镜其天线本身也可以观测信号。这种碟型天线将由4400个三角形铝板组成，它们将被作为节点联接起来，可以由一个电动系统进行升降，来改变碟型表面的形状。碟型天线表面的面板子集具有移动能力，可组成一个直径为300米的抛物柱面反射镜（尺寸接近阿雷希波射电望远镜）。500米直径的碟型天线表面，可以在任何区域形成次直径碟型天线，这使得该射电望远镜能够从更宽的观测点来追踪目标和研究太空动态。

据美国媒体报道，500米直径射电望远镜项目涉及了中国众多高科技领域，如天线制造、高精度定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。它将拥有约30个足球场大的接受面积，建成后将成为世界上最大的单口径射电天文望远镜。与其他望远镜不同，它既不是架在山顶，也不遨游太空，而是在贵州一片喀斯特洼地中立足，犹如一只巨大的“天眼”，监测着遥远天空中的一举一动。

军事用途不可小觑

对于射电望远镜，有人会说它只是一个天文研究设施，对国家安全没有什么作用。但是翻开射电望远镜的发展历史，就会令人大吃一惊。目前还是世界最大的阿雷希波射电望远镜及其庞大的辅助系统始建于美苏冷战最激烈的1963年，而且这座射电望远镜直接由美国国防部投资建设。在50年前，阿雷希波射电望远镜是世界上灵敏度最高的宇宙监听系统，如今依然可以发挥这样的作用。

据后来解密的军事材料显示，在上世纪60年代军事卫星技术还不像现在这么发达。而那时优势冷战时期美苏阵营激烈对抗的阶段，双方都在积极地发展更强悍的核武器和射程更远的弹道导弹，核武竞赛一时间进入了疯狂的地步。但是随之而来的一个问题是，美苏双方都能确保自己拥有足够的核武器将对方摧毁数次，而谁能先探测到对方弹道导弹行动则成为一项“更为重要的能力”。再没有先进的军事间谍卫星和导弹预警卫星的情况下，高精度、大口径射电望远镜担负起了“弹道导弹预警”的重任。

这一时期，美国和前苏联分别在自己的势力范围内，寻找重要的观测地点，修建射电望远镜，通过大量射电望远镜监控太空中的一举一动，试图尽早探明对手在发展弹道导弹武器方面的进展。

德国100米全向转动抛物面射电望远镜

据美国《军事历史》杂志报道，波罗的海岸边当年就有一个前苏联最机密的军事基地。在波罗的海沿岸，拉脱维亚范特斯比尔斯市北部30公里处的一个森林里有一座直径为32米的射电望远镜。这个极为神秘的军事基地其实包括3座射电望远镜，直径分别为32米、16米和8米。另外，基地内还有保证2000名以上科学人员、军事官员和士兵及其家庭生活的所有必要设施。这里有幼儿园、学校、商店和技术保障部门，4栋宿舍楼总共有260套公寓，这里甚至还有单独的邮局。这一神秘基地在前苏联时期的秘密代码是“小行星”。

这三座射电望远镜都是由前苏联海军方面在1960年底建设的。在当时的冷战年代，这些射电望远镜被苏联军方用来对西方敌对阵营进行情报搜集工作。一位前苏联克格勃回忆称，苏联方面之所以将这个军事基地视为最高秘密，是因为这三座射电望远镜扮演着“截取无线电信号，监听北约国家电话交谈”的角色。

范特斯比尔斯市国际射电天文学中心目前留有32米直径（RT-32）和16米直径（RT-16），这两座射电望远镜，而最小的8米直径的射电望远镜在俄罗斯人撤离时被运走了。当1994年俄罗斯军队必须从拉脱维亚撤离时，撤离部队对这两座射电望远镜的电机及主要系统部件都泼上了硫酸，并将所有电缆割断，带走了所有文件。而那些带不走的周边设施，俄罗斯人员都进行了严重毁坏。当时甚至有人提出，要将RT-32和RT-16这两座带不走的大型射电望远镜实施爆炸摧毁，幸运的是最后时刻在拉脱维亚天文学家的成功劝说下，俄罗斯国家科学院打来电话，爆炸行动最后被取消。

如今，在欧盟的帮助下，拉脱维亚对这两座射电望远镜进行了修复，使得这两座“军用情报设施”变成了民用科学设施。如今重达600吨的RT-32射电望远镜的巨大天线对准了最遥远的太空角落。目前，RT-32仍是北欧地区最大的射电望远镜，它能够“看到声音”，就像一只蝙蝠，通过捕捉人眼无法看到的电波和射线，然后将其变为脑海中的一幅图像。 

射电望远镜可用于反隐形技术

    随着军事科技的日新月异，到了21世纪的今天，由于卫星技术和信息技术的快速发展，射电望远镜在监听弹道导弹活动方面的作用似乎已经被人们淡忘。那么射电望远镜就再也难以发挥军事用途了么？当然不是，一些西方军事学者正在探讨利用射电望远镜来进行反隐形飞机。

有军事专家认为，侦察敌方任何战斗机以及隐形轰炸机最好的方法就是利用射电望远镜。这种方法比较安全，因为它只接收无线电波，而不像雷达那样必须发射无线电波。每个飞行器都会有发动机噪音信号，而且这种信号能够用来区分不同类型的飞机，尽管一些战斗机在设计上对发动机喷气口进行了掩蔽，或者用滤波器加以清除。

反隐形技术主要基于的目的是，一架隐形飞机对于探测雷达和红外传感器来说仍然是不可见的，特别是在非常远的距离范围之外。虽然有探测雷达和红外传感器搜索的帮助，这些技术仍有可能完全无效。因此，反隐形工作已经转为搜索隐形飞机身后的背景环境，而不是隐形飞机本身。

在探测隐形飞机所处背景环境时，由于隐形飞机采用了吸附雷达波的材料，必然会在环境中留下一个“黑影”或空白的形状。这就像在日食的时候，能够精确地指出月亮的位置，并且能够记录月亮运动的轨迹，尽管人们在这场日食中根本就见不到月亮本身。

基本上，隐形飞机采用的都是可吸收雷达波的材料，或者在外形上采用锐角或平滑的设计方案，将雷达波反射到不同方向，远离雷达装备。根据红外探测的基本原理，隐形飞机都会采取手段将发动机和其他发热的部位的热辐射最小化，从而达到隐形的目的。通过先进的红外传感器和红外探测技术，这一隐形技术完全有可能失效，因为红外探测装置可以搜索隐形飞机的背景环境，而不是隐形飞机本身。

在目前，反隐形技术主要有三种方式：第一是空基手段，主要是利用飞机搭载侧视空基雷达和前视红外装备，探测敌方的隐形飞机；第二是卫星手段，主要由卫星配备下视传感器，利用地球表面作为背景，侦察敌方的隐形飞机；第三是地面手段，这种探测隐形飞机的方法是利用地面部署的雷达设施，这些设施能够扫描天空而且敏感度非常高，例如高精度的射电望远镜就能够担负这一职责。由于这些侦察装置部署在地面，通常外形非常庞大、沉重，因此多设置在丛林山谷之中。根据一些无线电天文学家的观点，从星体发出的无线电信号都可以到达射电望远镜巨大的碟型天线表面，即便是在白天和天气条件恶劣但不受干扰的情况下。如今，星体发出的射电图谱已经为各个国家所熟知，因此可以假定，如果任何星体没有在探测屏幕或输出装置上被观测到，那就是这个星体很可能被某个飞行器（沿着射电望远镜与该星体之间的视线飞行）所遮掩。如果采用更多的这种地面探测装置，只要所有的友方或敌方飞行器飞经射电望远镜的可视区域，就能够通过三角测量计算，对飞行器进行精确的三维定位，准确率非常之高。

不过，也有反对者指出，射电望远镜体积庞大，很容易被军事间谍卫星观察到，因此并不安全。但是也有人反驳，从外表上看，射电望远镜像一个有线电视或卫星电视的接收器，不排除是当地电视台的设施，所以很难判断它是否具有军事用途。