2016年9月25日，我國的500米口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，簡稱FAST，綽號中國天眼）落成啟用，一舉打破紀錄，成為了世界上口徑最大的射電望遠鏡。
我們都知道，隨著人類科技的發展，這個紀錄終將被打破，但是至少目前來說，還能保持很久。不過看起來，已經有人準備打破這個紀錄了。
最近，NASA宣佈了一個宏大的計劃：在月球建設一個更加巨大的射電望遠鏡——月球環形山射電望遠鏡（Lunar Crater Radio Telescope ，簡稱LCRT）。
在月球建設望遠鏡已經是很大膽的嘗試了，而提起這臺望遠鏡的口徑更加驚人——1公里！這意味著，它的口徑是中國天眼的2倍，面積是4倍。
提出這個項目的，是NASA的先進創新概念項目組（NASA Innovative Advanced Concepts，簡稱NIAC）。顧名思義，該項目組的宗旨就是孵化那些打破傳統和固化思維、靠創新大膽的理念和想象而提出的大膽想法和計劃。從1998年2月開始，他們就持續徵集大膽、有遠見但合理的科學提案，到2007年的時候，NIAC總共收到了1,309份提案，並授予了126項第一階段贈款和42項第二階段合同，總價值為2730萬美元。
比如這一次，他們就提出了在月球建造望遠鏡的大膽計劃。
根據他們的計劃，這臺望遠鏡可以10-50米波段（即6-30MHz頻段）的範圍內觀測早期宇宙的秘密，從而實現天文學上重大的突破。目前來說，人類在這個波段範圍內還沒有什麼觀測，因此LCRT一旦建成，我們將會推開一扇新的大門，從全新的視角看這個宇宙。
那麼，這臺望遠鏡會建設在哪裡呢？提出該項目的美國宇航局噴氣推進實驗室的機器人技術專家薩普塔什·班迪帕德帕耶認為：他們首先需要考慮的就是必須建造在月球背面，也就是地球上永遠看不見的那一面。我們多次提到過，月球背面對於人類來說是絕佳的觀測地點，可以利用月球巨大的身軀完美地屏蔽來自地球的電磁干擾。
另外，這個項目對於環形山也提出了要求，首先，它的直徑要在3-5公里之間，以便建造這個口徑達到1公里的巨大望遠鏡。同時，雖然他沒有提出，但射電望遠鏡都是拋物面的形狀，所以環形山的形狀要合適。而且，由於流體跌落時的撞擊效果（Drop impact），環形山中心都有一個小“山”，流體力學上叫Worthinton Jet（就比如一滴水落在一碗水裡，會在水面砸出一個小坑，然後中間又出現回彈的現象，如下圖所示）。如果建造射電望遠鏡，或許還要先在月球來一把愚公移山。
當然了，人家是專業的科學家，什麼都知道，這點小事不需要我們操心。實際上，他們已經設計出了一套相對完整的方案雛形。
為了建造這臺望遠鏡，NASA會發射兩組著陸設備，望遠鏡著陸器落在環形山內部，而DuAxel 漫遊者號則降落在環形山外，雙方配合工作。DuAxel 漫遊者號是噴氣推進實驗室和加州理工學院聯合研發的一款專門用於極端環境下工作的設備，可以克服月球或者其他天體上環形山或者其他地形的陡壁進行移動，而且可以在低溫環境下保持良好的性能。它和Axel 漫遊者號屬於同款的，Axel 漫遊者號看起來像一輛平衡車
而DuAxel 漫遊者號可以看作是兩臺連接在一起的Axel 漫遊者號
Axel只能一頭固定，但是DuAxel就可以兩頭移動，相對更靈活。目前來說，這種設備還在研發，NASA的計劃是最早在2025年投入使用。
（DuAxel的資料極少，我花了半天的時間才查閱到，記得為我的辛勤點個贊哦~）
當DuAxel 漫遊者號著陸後，就會釋放其中一個Axel 漫遊者號進入到環形山內（這就要求兩個Axel 漫遊者號之間的鏈要長達1公里以上），和望遠鏡著陸器配合。在抓住後者釋放的金屬線後，就開始爬坡，連接到另一頭的Axel。多個DuAxel 同時運作，吊起射電望遠鏡的接收器。接下來它們在配合提拉金屬絲網，完成拋物面形狀的反射器。
你不說我也知道，你現在已經一臉懵逼地想要走了。別急，我知道你可能還不太明白射電望遠鏡的結構，咱們貼一張中國天眼的圖就好了。
如下圖所示，就是中國天眼。紅色箭頭指著的，就是它的接收器，也就是剛才我們說DuAxel 要吊起的那個接收器。中國天眼旁邊的六座塔分別牽引一根很粗很粗的鋼絲，用來平衡接收器或者調整其位置，NASA顯然不可能在月球建塔，我推測應該還是用DuAxel 吧。而中國天眼的主體部分是用4450個反射單元構成的，不過NASA用的就是金屬絲線了。
你可能想問：美國到現在還沒有實現人類重返月球，這就準備建設望遠鏡，是不是有點太早了？
班迪帕德帕耶表示，該望遠鏡的建設工作，不是由人類來完成，而是利用機器人。他們需要把機器人運送到月球上，讓它們在環形山內佈置金屬絲網，從而打造出這樣一個口徑達到1公里的巨大球形望遠鏡。
不過，即便如此，目前看來這個計劃也很難執行。這臺望遠鏡所需的設備、部件，都是非常驚人的，以目前人類的火箭發射能力來說，根本不可能完成這樣浩大的發射任務。另外，建設望遠鏡所需的機器人的數量和質量也非常高，同樣超出了目前人類的能力範圍，需要在許多方面取得突破性的進展才可以。
當然，雖然沒有明確規定，但根據NIAC一般的風格來說，他們提出的計劃大概需要10-40年來實現。因此，這臺望遠鏡恐怕也不會在10年內動工，中國天眼的紀錄看起來還可以保持一段時間。不過，班迪帕德帕耶表示，該項目已經獲得了第一筆撥款，用以確定LCRT的可行性。利用這筆資金，他們將展開對LCRT的機械設計、並且尋找合適的環形山。
除了LCRT之外，NIAC還提出了好幾個項目，比如通過星光相對論擾動的自主航天器導航體系結構、帶來突破性空間探索的極端超材料太陽帆、載人登陸火星任務的燃料等等。可以說，這些項目裡任何一個能夠實現，對於人類的天文學發展都將是一次重大的突破。至於它們何時能實現、就讓我們拭目以待吧~
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