天眼在軍事上有用途嗎?

老黃牛罒罒


大家要能夠接受這樣一個現實——任何一種先進的科學技術都會率先應用到軍事上,天眼也一樣,它是具備軍事用途潛力的。歡迎關注兵器知識譜,今天咱們來解答一個關於天文射電望遠鏡的問題。

按照慣例,在解答之前作者首先要延伸一些與問題相關的專業知識,咱們就從瞭解“天眼”究竟是什麼東西開始吧。

所謂“天眼”指的是我國500米口徑球面天文射電望遠鏡,英文名為Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,簡稱“FAST”,是世界上最大的單口徑射電望遠鏡,綜合性能是美國阿雷西博射電望遠鏡的10倍。。

它坐落於貴州省平塘縣山區,於2011年3月正式開工建設,2015年2月竣工,同年10月開始投入使用,工程總投資6.67億元,項目總投資60億元,該工程為國家重大科技基礎設施。

“天眼”的功能是巡天接收來自宇宙天體發出的無線電波、對闇弱脈衝星及其他闇弱射電源的搜索、高效率開展對地外理性生命的搜索等6個方面實現科學和技術的重大突破外,還將作為一個多學科基礎研究平臺,有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣,觀測暗物質和暗能量,尋找第一代天體。

我們先不管上述中那些看一眼就讓人眼暈的天文學專業術語,就實質而言,“天眼”就是一部射電望遠鏡,探測原理是以被動接收來自宇宙的無線電波的形式達到探測目的,而無線電波則是一種電磁波,本質上與人類使用的電磁波是一樣的,僅在頻率是外行有所區別。

因此世界上那些包括“天眼”在內的天文射電望遠鏡本質是一部被動雷達。所謂被動雷達也稱“無源雷達”,它的特點是不像主動雷達那樣需要向空域發射電磁波實施探測,通過接收從目標身上反射回來的回波來達到探測目的。

“無源雷達”對空域進行探測時本身不發射任何形式的電磁波,而是被動地接收目標反射回來的電磁波達到探測目的,這些電磁波的來源是其他參考電磁波,即任何一種設備所發出的任何形式的電磁波。

如何來理解這個“參考電磁波”呢?舉個例子:上海有一座東方明珠廣播電視塔,承擔上海6套無線電視發射業務,地區覆蓋半徑為80公里,假設在80公里內架設一部無源雷達,那麼當飛機飛入該空域時,飛機的本身就會對東方明珠廣播電視塔所發射的廣播電視無線電信號產生反射現象,而這些反射回來的電磁波就會被這部無源雷達接收到,這就是無源雷達的工作原理,而廣播電視無線電信號就是無源雷達的參考電磁波之一。

“天眼”天文射電望遠鏡的工作原理與無源雷達完全一致,至於它的軍事用途則表現在兩方面,即主觀軍事用途和可觀軍事用途,下面我們就來詳細闡述“天眼”在這兩方面的軍事用途的體現形式。

▼下圖為“武仙座”無源相控陣雷達,它的探測原理就來自於天文射電望遠鏡,而射電望遠鏡的原理又來自於被動雷達。

“天眼”天文射電望遠鏡的主觀軍事用途

廣大讀者朋友們千萬不要被“主觀”這個字眼唬住,所謂“主觀”說白了就是瞎編的,但是需要特別指出的是這裡所說的“瞎編”並未那種無的放矢的吹牛皮,而是對科學技術的一種有根據的揣測,比如說根據防空導彈的制導原理,科學家揣測可以將其改裝為地對地彈道導彈(事實證明確實可行)。

我國的“天眼”天文射電望遠鏡的主觀軍事用途就是被科學家們揣測出來的,因為“天眼”計劃提出的年代是1993年,那時候國家還很窮,GDP僅為3.57萬億元(人民幣),外匯儲備則只有211.99億(美元),國防預算更是隻有可憐的73.9億美元,當時美元對人民幣的匯率為1:0.89,國防預算換算成人民幣也只有657.7億人民幣,而“天眼”計劃最初的項目總預算超過了10億,相當於0.015%的國防預算。

很顯然,在國家極度困難時期,如果“天眼”計劃在向國家提出申請立項時只單純地強調天文學領域的科研用途,那麼國家將會毫不猶豫地將該計劃擱置下來,因為這個時期要用錢的地方實在是太多了,而且國家已經制定“以經濟建設為中心”的國策,任何事都要為經濟建設讓步,至於天上的星星嘛,只會讓你等國家有錢了以後再研究。

然而對於“天眼”計劃來說是萬萬等不起的,因為計劃開啟前後發生了許多事情,幾乎每一件事都比研究星星的“天眼”來的急迫,比如1992年就立項的“國家載人航天計劃”(即神舟系列宇宙飛船,燒錢啊)、1996年臺海危機(打仗更要花錢)、1998年抗洪搶險(開支跟打仗基本沒有區別了)、1999年開啟對“瓦良格”號航母的翻修計劃~~~

90年代的每一年幾乎都有重大國家項目立項,不可能再拿出多餘的給錢給科學家們去研究星星,如果真的老老實實“等國家有錢”再開工建設,那麼“天眼”計劃的立項就只能到本世紀初了,而等我們見到“天眼”這口大天鍋時有可能是5年後的事了(即2025年)。

如何才能讓國家更重視這個計劃呢?以南仁東等科學家為核心項目組想出了一個極好的主意——想辦法讓項目與軍事產生聯繫!

於是立項申請報告上就有了這些內容:第一、具有完全自主知識產權;第二、可作為國家戰略雷達探測儲備手段;第三、對信息整合技術、電子技術、雷達探測技術的發展提供極好的研究契機;第四、可對人造衛星精確定位技術進行研究。

上述內容雖然沒有直截了當地闡述軍事用途,但是字裡行間都在向閱讀項目書的人傳達一個信息——有了它就能使國家在軍事戰略層面佔據優勢地位!這份報告經過國家的研究以後於次年獲得立項,即1994年。

▼下圖為落成的“天眼”,立項以後“天眼”計劃進行得十分順利,基於它存在巨大的軍事用途潛力,實施過程中幾乎達到了“要人給人,要錢給錢,要政策給政策”的程度,比如該項目需要搬遷當地居民1.5萬人,國家和當地政府都積極支持,工程從2011年3月正式開工建設到2016年9月25日落成投入使用僅耗時5年。

“天眼”天文射電望遠鏡的客觀軍事用途

所謂客觀的軍事用途指的是“天眼”在軍事上能發揮的實際用途,即發揮無源雷達的作用。“天眼”在結構上雖然與美國的阿雷西博射電望遠鏡相同,但是性能卻天差地別。

兩者性能上的區別主要體現在堂測方式上,美國阿雷西博射電望遠鏡的探測方式與傳統被動雷達一樣,即多普勒效應原理;而“天眼”的則相當於相控陣雷達,若果說“天眼”是一部雷達,那麼它就是一部實打實的“無源相控陣雷達”,而且使世界上最大的無源相控陣雷達。

無源相控陣雷達優勢什麼東西呢?我們以國產DWL-002型被動探測雷達系統為例來詳細介紹(以下簡稱02型被動雷達):

02型雷達是一種反隱身飛機雷達,是一種能對空中、地面和海上目標進行定位、識別和跟蹤的電子情報偵測系統,它可以作為無源三維防空雷達使用,作用距離可達500公里左右,並對隱身目標有探索能力。該系統具有隱蔽性好、探測距離遠、抗干擾能力強等性能特點。

其工作原理如下:因為標準的方波脈衝、三角波脈衝等都只在理論上存在,而實際的脈衝形狀受到元器件工藝和製造質量的影響,即使同一型號的脈衝發射器之間也有些微差別,而02型雷達被動探測雷達系統恰恰能分析出這種差別。

相比之下,傳統電子情報偵察系統的偵察對象通常僅是脈衝信號的脈衝寬度、脈衝間隔和脈衝重複頻率等參數,掌握這些參數後就可以對這種信號的輻射源實施有效的電子干擾,並不需要做到區分同型脈衝發射器各自發射的同類信號。

▼下圖為正在浮航的潛艇,紅色箭頭指示的兩坨東西就是潛艇專用的被動雷達,它不發射任何形式的電磁波,指示被動地接收目標信號,因此隱蔽性非常好。

該系統對目標的實際定位精度可達到2%~3%CEP(圓概率偏差),能夠探測到雷達反射截面小於0.01平方米的目標,最大探測距離500公里,200公里內可同時跟蹤40個目標。以無源相控陣雷達為代表的被動雷達的優勢不在於紙面性能,而在於目標無法意識到自己已經被盯上了。

這只是一款小小的陸基機動型型無源相控陣雷達體現出來的性能,那麼直徑達500米的“天眼”如果用來探測包括衛星在內的目標時又會體現出什麼樣的性能出來呢?

“天眼”一共由4443塊反射面組成球面天線,基於“相控陣雷達”式的設計,每一塊反射面都會隨探測目標角度的變化而變化,比如探測天體的方位發生變化時,控制可利用促動器控制下拉索,在500米口徑反射面的不同區域內驅動反射面動作,形成直徑為300米的拋物面,以實現對天體精確觀測和定位。

比如2017年10月,“天眼”發現2顆距離地球分別約4100光年和1.6萬光年新脈衝星,這次發現 是我國射電望遠鏡首次發現脈衝星。

所以“天眼”一旦被安裝上軍方接口,它就能實現以下功能:第一、對包括軍用衛星在內的空間飛行器進行測控;第二、非相干散射雷達信號探測;第三、高分辨率微波巡視。

我們重點介紹“非相干散射雷達探測”:所謂“非相干散射雷達探測”是指根據介電常數的熱隨機起伏引起電磁波散射的原理,從地面上用大功率雷達探測電離層特性的方法。

探測方法為:非相干散射回波信號的功率、頻譜(或自相關函數)等都是可測量的。通常有 3種測量方法,即確定散射輻射中等離子線的位置,稱為等離子線法;基於散射能量總和與電子密度的比例關係推算電子密度等參數,稱為功率法;法拉第旋轉法(見電離層無線電波傳播)。

因此“天眼”利用該原理進行探測時本質上就是在發揮“超地平線雷達”的功能,即HOT雷達(超視距雷達)。傳統的超地平線雷達的探測距離為800~3500km,而“天眼”則能探測800~11000Km,世界上80%的洲際彈道導彈剛剛升空就會被它發現,這也是“天眼”項目組敢於向國家吹出“可作為國家戰略雷達探測儲備手段”這個牛皮的依據,同時也是“天眼”客觀上體現出來的潛在軍事用途的主要形式。

▼下圖為俄羅斯咋前蘇聯時期建造的超地平線警戒雷達,它能接收從電離層反射的電磁波探測信號。

綜上所述我們可以得出這樣的結論:第一、“天眼”是一種以探測宇宙天體為主的天文射電望遠鏡,它的功能相當於一部大型無源相控陣雷達;第二、在利用“非相干散射雷達探測”技術實施探測時可發揮超地平線雷達的功能。因此擁有巨大的軍事用途潛力,同時也是我國軍事戰略探測儲備手段之一。

其實做為一款世界上最大、最先進的天文射電望遠鏡,如果一味地強調它在軍事上的用途,那麼國家前後60個億的投資可就等於打水漂了,畢竟我們的目標始終是星辰大海,用它來多找幾顆脈衝星,建立屬於我國自己的星際導航定位系統才是發揮它核心作用的地方。

而那些始終對我國鬼鬼祟祟的外國間諜衛星應該交給擔負國土防空的空軍和CTMD反導系統,當然也少不了火箭軍和海軍發揮的戰略核威懾。

▼下圖為使用脈衝星定位系統進行星際飛行的“宇宙戰艦”想象圖,脈衝星導航系統的意義與地球上使用的衛星定位系統是一樣的,未來人類要實現星際旅行的第一部就是要解決定位和導航問題,而“天眼”最大的作用就是儘可能地找到更多脈衝星,用它們來組建星際導航系統。如果只用來做為軍事用途,那無異於“牛刀殺雞”。


兵器知識譜


都知道天眼,正是目標國際上最大的天文射電望遠鏡,它恐怖的能量,把上千公里的燃燒的火柴大小的亮光,可以看得一清二楚。聲光電磁,接受到了來自和1.6萬光年電磁脈衝訊號,著實有點猛喲。於與軍事探測並無根本不同,所以技術上來說完全適用於軍事。大到飛機飛行器,乃致隱身飛機,小到導彈,微型飛行器,天上飛行的玩意,沒有任何東西能逃出它銳利無限遠的眼睛,只是我們只是用於天文觀測。對此,大科學家霍金有點擔心,彌留之際猶在說,請不要回復太陽系外的訊號。不能說他擔心完全沒有道理,美國50年前落成的300多米口徑FAST,霍金當然知道,一直沒有什麼危險,只是閉口不提而已。我們的口徑500米,2019年正式投入運營,為了向更遙遠的天際出發,網友又會說我們的征途是星辰大海了,從科學上沒錯的,人類求知求索的腳步從來不向止步,大者還有更大的。

只能用之於民

沒有別的想法,民用即民用,一切民用的技術,可用之於軍。當然軍用的亦可用之於民,否則我們發展不出“天眼”來,沒有必要藏著掖著的。兩套系統,完全不同的體制。天眼之大,能量之巨,給人無限暇想是正常的,但民用即民用,沒有問題。非要說有一點軍用的話,那便是二者的技術本來沒有什麼不同,軍用的可能更加高端,只是在應用範圍有設定,滿足於作戰範圍內的需要就可以。當然沒人給我們設限,我們也沒必要自束手腳,只是軍用的自可滿足,我們當然不會畫蛇添足。

民用表現的水準

民用如此,技術是共通共融的,各國如此。也許是科學無國界真正的意思。從根裡說,天眼正是我們科學技術積累的結果。藏於之於軍,用之於民,其所表現的水準,正體現在天眼一類技術上。多年的厚積,我們的科技工作者埋頭攻關,終得開花結果,是辛勤的汗水結晶,是厚積薄發的產物。多年落後,我們沒有妄自菲薄,才有了今天的成就,成就巨大。有一詞叫做,軍轉民,沒錯的。


魂舞大漠


聽到有人說天眼可以看清數千公里外的火柴光,我也是笑了,天眼是射電望遠鏡,是用來接收並分析射電波信號的,並不是光學望遠鏡!在我國,天眼一般代指南仁東先生在貴州平塘縣建造的500米口徑球面望遠鏡FAST,它的尺寸為全球最大,探測距離遠達150億光年,因此被國人親切地稱呼為地球天眼!天眼在冷戰時期曾經被美蘇兩國大規模的作用就是于軍事行動,美國直徑305米的阿雷希波射電望遠鏡就是由美國防部投資並興造。要說射電望遠鏡有什麼軍用價值,無非就是代替雷達的某些功能以及收集監聽無線電通信。
(貴州FAST天眼)

那麼利用信號接收面如此之大的天眼到底能不能對天上飛的導彈、戰鬥機、軍用衛星等等進行探測呢?應該說是具備一定的效果的,但是隻能起到遠程預警作用,精確定位還是得依靠雷達。雷達在戶口本上的正式名字其實叫無線電探測儀,之所以這麼稱呼,是因為雷達主要通過向不同方向發射無線電波,然後通過分析物體表面不同部位反射回來的電波,方能偵測出被探測目標的速度、大小、距離。
(雷達原理)

反觀天文射電望遠鏡,它的主要構造為兩個部分,一個是負責接收電磁波信號的定向天線,一個是負責放大信號的高靈敏度接收機,並沒有電波發射裝置。所以射電望遠鏡並不會主動向外發射電磁波,只能被動的收集宇宙各天體透過大氣層所散發出的微弱氣息電磁波(天文學叫射電波),並且通過放大後分析這些信號,來感知天體的存在與否,距離遠近、溫度能量大小等等特徵,而對於其他諸如速度、物體大小等具體信息卻是無從得知的。


(射電望遠鏡原理)

如果要想準確定位目標位置,只能使用最少三部射電望遠鏡呈陣列式分佈,利用三角定位判斷出飛行器的準確位置,而這個其實用一部高性能雷達就能判定出來。因此射電望遠鏡只能用作遠程預警,告訴你,導彈來了,快跑,但是導彈究竟在哪個具體位置,飛行速度多少,無從得知。(類似於這樣的的方式定位)

射電望遠鏡還可以用來作為情報收集裝備,。目前來說太空飛的衛星、天上飛的飛機、地上的裝甲車、士兵手中的無線通信臺等等,只要向外界傳輸信息就勢必會向外發射出不弱的電磁信號,幾百米直徑的射電望遠鏡要從複雜的背景電波中分析出這些電磁波來自哪裡應該是不成問題,但是這確實需要時間,因為目前地球上的電磁信號太多、太亂,以至於天眼也只能躲在大山中儘量規避這些干擾,所以即使有需求電磁波信號從天眼上空掠過,要分析出他們的具體內容也得耗費不少時間。在冷戰時期蘇聯曾經在拉脫維亞設立過三部直徑32米和16米的(RT32和RT16)球面射電望遠鏡,主要作用就是收集無線電通信傳輸中的電磁波信號,然後通過分析整理出一些政治軍事情報。
(無線電情報收集)

除此之外,目前也發展出了一種利用射電望遠鏡被動探測隱形飛機的方法,每個飛機的尾噴口都是溫度最高的地方,而那個地方其實也是電磁輻射強度最大的地方,而每一種型號飛機的尾噴口電磁信號特徵都是不同的,因此如果能夠通過不斷觀察積累出原始的信號數據,建立起檔案庫,在戰時就能夠利用射電望遠鏡分析匹配出遠距離各類隱形飛機的來襲,這也是傳統雷達所不具備的優勢。
(F22尾焰)

儘管射電望遠鏡看似有著不少的軍用價值,但實際上利用價值正在快速衰退,隨著目前高性能的遠程預警(鋪路爪雷達)和精確相控陣雷達(宙斯盾系統)的發展,射電望遠鏡在冷戰時凸顯的軍用價值已然不大,它已經逐步成為了幫助人類探索宇宙世界的專職工具,就不要再讓它再參與到人類的紛紛擾擾之中去了。



軍武吐槽君


兔哥回答;所謂的天眼就是地面上人工建造的射電望遠鏡,和光學望遠鏡利用光學鏡片通過倍率放大來觀察目標不同,射電望遠鏡的原理是通過接受物體的電磁信號來探測定位目標,探測的準確性和距離和它的半球面直徑成正比,直徑越大探測越遠,而且越精準。目標最大的射電望遠鏡在東方某大國,直徑據說達到了500米,排第二的是直徑300米的阿雷希波。據說直徑500米的射電望遠鏡的探測距離已經深入太空的深空領域,並且聽到了外太空的聲音。



看到這裡就明白了,稱它是天眼,是因為它能看很遠,而且看的很清楚,至於導彈、衛星、飛機、還是飛船隻要你在天上飛,就別想逃過天眼,早就把你的一舉一動看得清清楚楚,速度、高速、距離等等一切都盡在掌握中。你的衛星想變軌,發動機一響,天眼就知道了,想溜。所以看的遠是天眼的第一個功能。天眼並不是固定的,通過調節角度就能對廣茂的太空進行觀測,由於地球是運動的,這樣就更加拓展了天眼的視場。當然這種看是建立在“聽”上的,只所以叫天眼就是因為能夠準確的定位任何具備電磁、電子信號的物體。而它的這個能力正是來自它的“聽力”。



天眼能夠對物體的信號特徵進行偵聽,冷戰時天眼就是美蘇用來收集情況報的。衛星,空間所有的無線通訊信號都逃不過天眼的耳朵。現在的天眼可是智能化的,能夠區別各種信號源,並且擁有海量的信息儲存和分析能力。天眼曾是美蘇兩國彈道導彈預警系統的主體,能夠對彈道導彈的飛行軌跡精準定位,飛多高、多塊、箭彈分離、分導等等都被天眼看的清清楚楚。衛星從天眼上空飛過,定位都是小兒科了,幹什麼都清楚,就這麼厲害。


天眼能夠接收到來自太空的聲音,對於飛機自然是小菜一碟,不管你隱身不隱身,在天眼面前沒區別,你的發動機的聲音特徵都會被天眼記在心裡,就連空氣流過飛機機體的流體特徵等等技術問題都能感覺到。天眼並不需要發射電磁波束,靠接收物體的信號就能夠找出很多有價值的東西。例如,對隱身機的偵測,所能獲得的你都很難想象的到,在隱身的飛機在天眼面前都等於是脫得光光的,看的透透的,沒有隱私可言。


天眼同樣能夠感覺到天空中磁場的變化,這就讓任何的物體,哪怕是一個很小的物體都逃不過天眼的眼睛。天眼是深空探測的重要設備,為人類探測宇宙奧秘貢獻力量,主要是為和平利用太空服務,只不過天眼的功能具備軍民融合的功能而已。


兔哥哨位


它不叫天眼,它有名字。叫“射電望遠鏡”,其軍事用途也絕對不可小覷!

據說,“射電望遠鏡”曾被蘇聯軍方用來對西方敵對陣營進行情報蒐集工作。一位前蘇聯克格勃回憶稱,是因為扮演著“截取無線電信號,監聽北約國家的電話交談”的角色。


在中國貴州省就有著500米口徑的球面“射電望遠鏡”。據稱,是目前世界上最大的“射電望遠鏡”。很多人認為他是一種天文研究的設施,殊不知,在冷戰期間,射電望遠鏡曾經被廣泛用於軍事用途。



與直接成像的光學天文望遠鏡不同,射電天文望遠鏡的原理是用外形像碟狀的天線,接收無線電波來確定航天器的位置好軌道。因此這個射電望遠鏡的口徑越大,它的探測範圍越遠,也就是“視力”越好,能接收遙遠天體發出的微弱電磁波信號。


這種碟狀天線將由4400個三角形鋁板組成,它們將作為節點連接起來,可以由一個電動系統進行升降,來改變碟形表面的形狀。

射電望遠鏡射擊眾多高科技領域,例如,高品質無線接收機,傳感器網絡以及智能信息處理,超寬帶信息傳輸,海量數據存儲與處理。

據後來解密的軍事材料顯示,上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這麼發達,那時也是冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段,雙方都積極發展強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈。隨後引發的一項問題就是,誰能先探測到對方的彈道導彈行動成為了“更為重要的能力”。在沒有先進的間諜衛星和導彈預警衛星的情況下,高精度,大口徑射電望遠鏡擔負起了監測彈道導彈動向“彈道導彈預警”重任。



這一時期,美蘇兩國分別在自己的勢力範圍內,尋找重要的觀測地點,修建了射電望遠鏡,通過大量望遠鏡觀測太空中的一舉一動,以此試圖儘早探明對手在發展彈道導彈武器方面的進展。

甚至到了21世紀的今天,一些西方學者正在探討利用射電望遠鏡進行反隱形飛機的設想。


風雪二頭


中國天眼介紹

目前,我國500m口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,簡稱FAST)已經開始正式投入運營。它的成功使我國一舉成為具有世界最大單口徑、最靈敏射電望遠鏡的國家。中國天眼的存在,使得深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星,對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。

中國天眼對宇宙和地外文明探索方面的作用已經被大家所熟知,並被廣泛認同。

據介紹,平塘500米口徑球面射電望遠鏡系統工程已經成為世界最大的射電望遠鏡。對於射電望遠鏡,很多人認為它只是一種天文學研究的設施,殊不知,在冷戰期間,射電望遠鏡曾經被廣泛用於軍事用途。 射電望遠鏡中國領先全球 與直接成像的光學天文望遠鏡不同,射電望遠鏡的原理是用外形像碟狀的天線,接收無線電波來確定航天器的位置和軌道。因此這個射電望遠鏡的口徑越大,它的探測範圍越遠,也就是“視力”越好,能接收遙遠天體發出的微弱電磁波信號。 阿雷希波射電望遠鏡是目前世界上最大的單面口徑射電望遠鏡,口徑300米,但在貴州的500米口徑射電望遠鏡FAST建成之後,阿雷希波射電望遠鏡將退居第二。貴州FAST射電望遠鏡接收面積相當於30個足球場大小,外形與衛星天線相似。和中國的FAST相比,阿雷希波確實是老了。據中科院國家天文臺射電部首席科學家李菂介紹,我國的FAST與美國的阿雷希波望遠鏡都是整體固定在地面上,但我國望遠鏡500米半徑的球面是由4400多面主動反射單元構成,這一個個小的反射單元可以進行對焦,因此靈敏度可達阿雷希波望遠鏡的2倍,巡天速度是它的10倍。



(阿雷希波望遠鏡)

與號稱“地面最大機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高了10倍。FAST建成之後,將保持世界領先地位二三十年。 射電望遠鏡的外形差別很大,有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡,有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡,有射電望遠鏡陣列,還有金屬桿製成的射電望遠鏡。未來在中國貴州建造的500米直徑射電望遠鏡就屬於前者,該望遠鏡將包括一系列電動機,以改變碟型衛星天線常規的外形,因此它能夠掃描到天空的大部分。由於實現了阿雷希波射電望遠鏡的3倍太空觀測能力,天文學家們預測這個500米直徑的射電望遠鏡將揭開新的星系,並且完成了對70億光年距離的深空目標的觀測。



(德國波恩100米望遠鏡)

據美國媒體報道,500米直徑射電望遠鏡項目涉及了中國眾多高科技領域,如天線製造、高精度定位與測量、高品質無線電接收機、傳感器網絡及智能信息處理、超寬帶信息傳輸、海量數據存儲與處理等。它將擁有約30個足球場大的接受面積,建成後將成為世界上最大的單口徑射電天文望遠鏡。與其他望遠鏡不同,它既不是架在山頂,也不遨遊太空,而是在貴州一片喀斯特窪地中立足,猶如一隻巨大的“天眼”,監測著遙遠天空中的一舉一動。



在這裡,我們不得不提一位已經逝世的科學巨匠,中國天眼之父--南仁東,沒有他就沒有FAST。1993年,日本召開了國際無線電科學聯盟大會,各國的科學們紛紛提出要研究下一代射電望遠鏡,但參與該項會議的西方國家,卻把中國排除在外。南仁東時任北京天文臺副臺長,得知消息後,便向同事提議“我們也建一個吧”。 熟不知這一句話,就把南仁東的餘生與“天眼”牢牢地綁在了一起。24年的時光裡,南仁東全身心的投入該項目,從選址到模型試驗,無一紕漏。甚至在FAST竣工時期,已經確認患有肺癌的南仁東,還親自到了施工現場。自FAST啟動使用,已經有兩年了,南仁東也於2017年逝世。FAST帶給我們的感動和震撼,依舊難以忘懷。




軍事用途不可小覷

對於射電望遠鏡,有人會說它只是一個天文研究設施,對國家安全沒有什麼作用。但是翻開射電望遠鏡的發展歷史,就會令人大吃一驚。目前還是世界最大的阿雷希波射電望遠鏡及其龐大的輔助系統始建於美蘇冷戰最激烈的1963年,而且這座射電望遠鏡直接由美國國防部投資建設。在50年前,阿雷希波射電望遠鏡是世界上靈敏度最高的宇宙監聽系統,如今依然可以發揮這樣的作用。



據後來解密的軍事材料顯示,在上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這麼發達。而那時又是冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段,雙方都在積極地發展更強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈,核武競賽一時間進入了瘋狂的地步。但是隨之而來的一個問題是,美蘇雙方都能確保自己擁有足夠的核武器將對方摧毀數次,而誰能先探測到對方彈道導彈行動則成為一項“更為重要的能力”。在沒有先進的軍事間諜衛星和導彈預警衛星的情況下,高精度、大口徑射電望遠鏡擔負起了監測彈道導彈動向的“彈道導彈預警”重任。

中國天眼對宇宙和地外文明探索方面的作用已經被大家所熟知,並被廣泛認同。如果你認為它的存在僅僅是為了探索太空的話,那隻能說你太年輕、太單純了。事實上,我國天眼是我國軍事安全主要的組成部分,其重要意義絲毫不亞於我國的北斗導航衛星和兩彈一星。今天我們就來談談中國天眼在軍事上的重大意義。

首先是對衛星信號的接收能力。根據公開報道,我國天眼對衛星數據接收能力提高100倍不止。對於接收到的衛星信號可不僅限於我國自己的衛星,而是全球的衛星信號。雖然接收到這些衛星號要進行破解依然存在難度,但終究是提供了破解的可能。想想看,當全球的衛星信號都能接收和破解之後,未來的戰爭會是怎樣的情景。單方面透明的作戰環境,伏擊你沒任何商量。



第二,檢測衛星。據說中國天眼可以看清楚上千公里外一根火柴棒發出的亮光。這樣的觀測能力可以對傳入地球軌道的小行星進行檢測,確保人類免受外來行星的撞擊。同時,天眼強大的檢測能力也可以時刻檢測全球的衛星運行。當這些衛星被檢測之後,無論是具有針對性的干擾它、甚至打掉的它都變得很容易。



第三,超遠程預警能力。據悉,中國天眼具有高分辨率微波巡視能力,可以以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號,對全球的衛星、火箭等活動進行檢測,可以作為一部超大型被動戰略雷達為我國的戰略預警進行服務。


以上這些作用,任何一個都是事關國家戰略安全的,其中重要意義相比大家都清楚。


鐵桿軍迷


目前,我國500m口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,簡稱FAST)已經開始正式投入運營。它的成功使我國一舉成為具有世界最大單口徑、最靈敏射電望遠鏡的國家。中國天眼的存在,使得深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星,對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。

中國天眼對宇宙和地外文明探索方面的作用已經被大家所熟知,並被廣泛認同。如果你認為它的存在僅僅是為了探索太空的話,那隻能說你太年輕、太單純了。事實上,我國天眼是我國軍事安全主要的組成部分,其重要意義絲毫不亞於我國的北斗導航衛星和兩彈一星。今天我們就來談談中國天眼在軍事上的重大意義。

首先是對衛星信號的接收能力。根據公開報道,我國天眼對衛星數據接收能力提高100倍不止。對於接收到的衛星信號可不僅限於我國自己的衛星,而是全球的衛星信號。雖然接收到這些衛星號要進行破解依然存在難度,但終究是提供了破解的可能。想想看,當全球的衛星信號都能接收和破解之後,未來的戰爭會是怎樣的情景。單方面透明的作戰環境,伏擊你沒任何商量。

第二,檢測衛星。據說中國天眼可以看清楚上千公里外一根火柴棒發出的亮光。這樣的觀測能力可以對傳入地球軌道的小行星進行檢測,確保人類免受外來行星的撞擊。同時,天眼強大的檢測能力也可以時刻檢測全球的衛星運行。當這些衛星被檢測之後,無論是具有針對性的干擾它、甚至打掉的它都變得很容易。

第三,超遠程預警能力。據悉,中國天眼具有高分辨率微波巡視能力,可以以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號,對全球的衛星、火箭等活動進行檢測,可以作為一部超大型被動戰略雷達為我國的戰略預警進行服務。

以上這些作用,任何一個都是事關國家戰略安全的,其中重要意義相比大家都清楚。



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對於射電望遠鏡,有人會說它只是一個天文研究設施,對國家安全沒有什麼作用。但是翻開射電望遠鏡的發展歷史,就會令人大吃一驚。目前還是世界最大的阿雷希波射電望遠鏡及其龐大的輔助系統始建於美蘇冷戰最激烈的1963年,而且這座射電望遠鏡直接由美國國防部投資建設。在50年前,阿雷希波射電望遠鏡是世界上靈敏度最高的宇宙監聽系統,如今依然可以發揮這樣的作用。



據後來解密的軍事材料顯示,在上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這麼發達。而那時優勢冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段,雙方都在積極地發展更強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈,核武競賽一時間進入了瘋狂的地步。但是隨之而來的一個問題是,美蘇雙方都能確保自己擁有足夠的核武器將對方摧毀數次,而誰能先探測到對方彈道導彈行動則成為一項“更為重要的能力”。再沒有先進的軍事間諜衛星和導彈預警衛星的情況下,高精度、大口徑射電望遠鏡擔負起了“彈道導彈預警”的重任。

據美國《軍事歷史》雜誌報道,波羅的海岸邊當年就有一個前蘇聯最機密的軍事基地。在波羅的海沿岸,拉脫維亞範特斯比爾斯市北部30公里處的一個森林裡有一座直徑為32米的射電望遠鏡。這個極為神秘的軍事基地其實包括3座射電望遠鏡,直徑分別為32米、16米和8米。另外,基地內還有保證2000名以上科學人員、軍事官員和士兵及其家庭生活的所有必要設施。這裡有幼兒園、學校、商店和技術保障部門,4棟宿舍樓總共有260套公寓,這裡甚至還有單獨的郵局。這一神秘基地在前蘇聯時期的秘密代碼是“小行星”。

有軍事專家認為,偵察敵方任何戰鬥機以及隱形轟炸機最好的方法就是利用射電望遠鏡。這種方法比較安全,因為它只接收無線電波,而不像雷達那樣必須發射無線電波。每個飛行器都會有發動機噪音信號,而且這種信號能夠用來區分不同類型的飛機,儘管一些戰鬥機在設計上對發動機噴氣口進行了掩蔽,或者用濾波器加以清除。


公子世無雙QQ


第一,是對衛星信號的接收能力。根據公開報道,天眼對衛星數據接收能力提高超過100倍。

第二,檢測衛星運行狀況。天眼可以看清楚上千公里外一根火柴頭所發出的亮光。這樣的觀測能力可以對傳入地球軌道的小行星進行觀測,確保地球免受外來行星的撞擊。

第三,超遠程預警能力。天眼具有高分辨率微波巡視能力,可以以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號,對全球的衛星、火箭等活動進行檢測,可以作為一部超大型被動戰略雷達為戰略預警提供技術支撐。


壹點朝陽


射電望遠鏡被蘇聯軍方用來對西方敵對陣營進行情報蒐集工作。一位前蘇聯克格勃回憶稱,是因為射電望遠鏡扮演著“截取無線電信號,監聽北約國家電話交談”的角色。

9月25日,全世界的目光聚焦在貴州黔南的巍峨群山中,世界上最大單體射電望遠鏡工程——FAST射電望遠鏡,經過5年半的建設,正式竣工運行。

雖說這是一項關於天文學的建設,但是其軍事用途也絕對不可小覷。今天,給大家轉載一篇專門分析“天眼”軍事用途的文章,全文如下:

2016年6月10日,在貴州省平塘縣拍攝的500米口徑球面射電望遠鏡,其主體工程反射板即將安裝完畢,工程技術人員正在對500米口徑的四周進行部件材料精準安裝。據介紹,平塘500米口徑球面射電望遠鏡系統工程已經成為世界最大的射電望遠鏡。對於射電望遠鏡,很多人認為它只是一種天文學研究的設施,殊不知,在冷戰期間,射電望遠鏡曾經被廣泛用於軍事用途。

與直接成像的光學天文望遠鏡不同,射電天文望遠鏡的原理是用外形像碟狀的天線,接收無線電波來確定航天器的位置和軌道。因此這個射電望遠鏡的口徑越大,它的探測範圍越遠,也就是“視力”越好,能接收遙遠天體發出的微弱電磁波信號。

阿雷希波射電望遠鏡是目前世界上最大的單面口徑射電望遠鏡,口徑300米,但在貴州的500米口徑射電望遠鏡FAST建成之後,阿雷希波射電望遠鏡將退居第二。

貴州FAST射電望遠鏡接收面積相當於30個足球場大小,外形與衛星天線相似。和中國的FAST相比,阿雷希波確實是老了。

據中科院國家天文臺射電部首席科學家李菂介紹,我國的FAST與美國的阿雷希波望遠鏡都是整體固定在地面上,但我國望遠鏡500米半徑的球面是由4400多面主動反射單元構成,這一個個小的反射單元可以進行對焦,因此靈敏度可達阿雷希波望遠鏡的2倍,巡天速度是它的10倍。

與號稱“地面最大機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高了10倍。FAST建成之後,將保持世界領先地位二三十年。

射電望遠鏡的外形差別很大,有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡,有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡,有射電望遠鏡陣列,還有金屬桿製成的射電望遠鏡。

未來在中國貴州建造的500米直徑射電望遠鏡就屬於前者,該望遠鏡將包括一系列電動機,以改變碟型衛星天線常規的外形,因此它能夠掃描到天空的大部分。由於實現了阿雷希波射電望遠鏡的3倍太空觀測能力,天文學家們預測這個500米直徑的射電望遠鏡將揭開新的星系,並且完成了對70億光年距離的深空目標的觀測。

除了能夠像阿雷希波射電望遠鏡那樣聚焦反射鏡上方進入的無線電波之外,中國未來500米直徑的射電望遠鏡其天線本身也可以觀測信號。

這種碟型天線將由4400個三角形鋁板組成,它們將被作為節點聯接起來,可以由一個電動系統進行升降,來改變碟型表面的形狀。

碟型天線表面的面板子集具有移動能力,可組成一個直徑為300米的拋物柱面反射鏡(尺寸接近阿雷希波射電望遠鏡)。500米直徑的碟型天線表面,可以在任何區域形成次直徑碟型天線,這使得該射電望遠鏡能夠從更寬的觀測點來追蹤目標和研究太空動態。

據美國媒體報道,500米直徑射電望遠鏡項目涉及了中國眾多高科技領域,如天線製造、高精度定位與測量、高品質無線電接收機、傳感器網絡及智能信息處理、超寬帶信息傳輸、海量數據存儲與處理等。

它將擁有約30個足球場大的接受面積,建成後將成為世界上最大的單口徑射電天文望遠鏡。與其他望遠鏡不同,它既不是架在山頂,也不遨遊太空,而是在貴州一片喀斯特窪地中立足,猶如一隻巨大的“天眼”,監測著遙遠天空中的一舉一動。

對於射電望遠鏡,有人會說它只是一個天文研究設施,對國家安全沒有什麼作用。但是翻開射電望遠鏡的發展歷史,就會令人大吃一驚。

目前還是世界最大的阿雷希波射電望遠鏡及其龐大的輔助系統始建於美蘇冷戰最激烈的1963年,而且這座射電望遠鏡直接由美國國防部投資建設。在50年前,阿雷希波射電望遠鏡是世界上靈敏度最高的宇宙監聽系統,如今依然可以發揮這樣的作用。

據後來解密的軍事材料顯示,在上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這麼發達。而那時又是冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段,雙方都在積極地發展更強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈,核武競賽一時間進入了瘋狂的地步。

但是隨之而來的一個問題是,美蘇雙方都能確保自己擁有足夠的核武器將對方摧毀數次,而誰能先探測到對方彈道導彈行動則成為一項“更為重要的能力”。在沒有先進的軍事間諜衛星和導彈預警衛星的情況下,高精度、大口徑射電望遠鏡擔負起了監測彈道導彈動向的“彈道導彈預警”重任。

這一時期,美國和前蘇聯分別在自己的勢力範圍內,尋找重要的觀測地點,修建射電望遠鏡,通過大量射電望遠鏡監控太空中的一舉一動,試圖儘早探明對手在發展彈道導彈武器方面的進展。

據美國《軍事歷史》雜誌報道,波羅的海岸邊當年就有一個前蘇聯最機密的軍事基地。在波羅的海沿岸,拉脫維亞範特斯比爾斯市北部30公里處的一個森林裡有一座直徑為32米的射電望遠鏡。這個極為神秘的軍事基地其實包括3座射電望遠鏡,直徑分別為32米、16米和8米。

另外,基地內還有保證2000名以上科學人員、軍事官員和士兵及其家庭生活的所有必要設施。這裡有幼兒園、學校、商店和技術保障部門,4棟宿舍樓總共有260套公寓,這裡甚至還有單獨的郵局。這一神秘基地在前蘇聯時期的秘密代碼是“小行星”。

這三座射電望遠鏡都是由前蘇聯海軍方面在1960年底建設的。在當時的冷戰年代,這些射電望遠鏡被蘇聯軍方用來對西方敵對陣營進行情報蒐集工作。一位前蘇聯克格勃回憶稱,蘇聯方面之所以將這個軍事基地視為最高秘密,是因為這三座射電望遠鏡扮演著

“截取無線電信號,監聽北約國家電話交談”的角色。

範特斯比爾斯市國際射電天文學中心目前留有32米直徑(RT-32)和16米直徑(RT-16),這兩座射電望遠鏡,而最小的8米直徑的射電望遠鏡在俄羅斯人撤離時被運走了。

當1994年俄羅斯軍隊必須從拉脫維亞撤離時,撤離部隊對這兩座射電望遠鏡的電機及主要系統部件都潑上了硫酸,並將所有電纜割斷,帶走了所有文件。而那些帶不走的周邊設施,俄羅斯人員都進行了嚴重毀壞。

當時甚至有人提出,要將RT-32和RT-16這兩座帶不走的大型射電望遠鏡實施爆炸摧毀,幸運的是最後時刻在拉脫維亞天文學家的成功勸說下,俄羅斯國家科學院打來電話,爆炸行動最後被取消。

如今,在歐盟的幫助下,拉脫維亞對這兩座射電望遠鏡進行了修復,使得這兩座“軍用情報設施”變成了民用科學設施。如今重達600噸的RT-32射電望遠鏡的巨大天線對準了最遙遠的太空角落。

目前,RT-32仍是北歐地區最大的射電望遠鏡,它能夠“看到聲音”,就像一隻蝙蝠,通過捕捉人眼無法看到的電波和射線,然後將其變為腦海中的一幅圖像。

隨著軍事科技的日新月異,到了21世紀的今天,由於衛星技術和信息技術的快速發展,射電望遠鏡在監聽彈道導彈活動方面的作用似乎已經被人們淡忘。那麼射電望遠鏡就再也難以發揮軍事用途了麼?當然不是,一些西方軍事學者正在探討利用射電望遠鏡來進行反隱形飛機。

有軍事專家認為,偵察敵方任何戰鬥機以及隱形轟炸機最好的方法就是利用射電望遠鏡。這種方法比較安全,因為它只接收無線電波,而不像雷達那樣必須發射無線電波。每個飛行器都會有發動機噪音信號,而且這種信號能夠用來區分不同類型的飛機,儘管一些戰鬥機在設計上對發動機噴氣口進行了掩蔽,或者用濾波器加以清除。

反隱形技術主要基於的目的是,一架隱形飛機對於探測雷達和紅外傳感器來說仍然是不可見的,特別是在非常遠的距離範圍之外。雖然有探測雷達和紅外傳感器搜索的幫助,這些技術仍有可能完全無效。因此,反隱形工作已經轉為搜索隱形飛機身後的背景環境,而不是隱形飛機本身。

在探測隱形飛機所處背景環境時,由於隱形飛機採用了吸附雷達波的材料,必然會在環境中留下一個“黑影”或空白的形狀。這就像在日食的時候,能夠精確地指出月亮的位置,並且能夠記錄月亮運動的軌跡,儘管人們在這場日食中根本就見不到月亮本身。

基本上,隱形飛機採用的都是可吸收雷達波的材料,或者在外形上採用銳角或平滑的設計方案,將雷達波反射到不同方向,遠離雷達裝備。根據紅外探測的基本原理,隱形飛機都會採取手段將發動機和其他發熱的部位的熱輻射最小化,從而達到隱形的目的。

通過先進的紅外傳感器和紅外探測技術,這一隱形技術完全有可能失效,因為紅外探測裝置可以搜索隱形飛機的背景環境,而不是隱形飛機本身。

在目前,反隱形技術主要有三種方式:第一是空基手段,主要是利用飛機搭載側視空基雷達和前視紅外裝備,探測敵方的隱形飛機;第二是衛星手段,主要由衛星配備下視傳感器,利用地球表面作為背景,偵察敵方的隱形飛機;

第三是地面手段,這種探測隱形飛機的方法是利用地面部署的雷達設施,這些設施能夠掃描天空而且敏感度非常高,例如高精度的射電望遠鏡就能夠擔負這一職責。由於這些偵察裝置部署在地面,通常外形非常龐大、沉重,因此多設置在叢林山谷之中。

根據一些無線電天文學家的觀點,從星體發出的無線電信號都可以到達射電望遠鏡巨大的碟型天線表面,即便是在白天和天氣條件惡劣但不受干擾的情況下。

如今,星體發出的射電圖譜已經為各個國家所熟知,因此可以假定,如果任何星體沒有在探測屏幕或輸出裝置上被觀測到,那就是這個星體很可能被某個飛行器(沿著射電望遠鏡與該星體之間的視線飛行)所遮掩。如果採用更多的這種地面探測裝置,只要所有的友方或敵方飛行器飛經射電望遠鏡的可視區域,就能夠通過三角測量計算,對飛行器進行精確的三維定位,準確率非常之高。

不過,也有反對者指出,射電望遠鏡體積龐大,很容易被軍事間諜衛星觀察到,因此並不安全。但是也有人反駁,從外表上看,射電望遠鏡像一個有線電視或衛星電視的接收器,不排除是當地電視臺的設施,所以很難判斷它是否具有軍事用途。

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