在FAST落成启用十周年之际,“中国天眼”宣布完成升级规划的关键一步,未来将具备自主发射射电雷达波的能力,把探测目标从近地小行星拓展到更遥远的太阳系小天体。
一、射电雷达扫描:从“被动收听”到“主动照射”
基本原理:射电望远镜通常是被动接收天体自身发出的无线电信号,而雷达探测则是主动向目标天体发射电磁波,再接收反射回来的回波,通过分析回波的时延、频率和相位变化,反推目标的距离、速度、尺寸和表面特征。
FAST的独特优势:依托500米口径的超高灵敏度,FAST能捕捉到极其微弱的回波信号,这使其在雷达天文领域具备天然优势,目前对月球的雷达成像分辨率已从公里级提升到10米量级,还能穿透月球表层研究浅层地质结构。
升级后的突破:当前FAST的雷达探测依赖于外部发射源配合,而升级后它将具备自主发射—接收全套雷达探测能力,独立完成对更远小天体的扫描。
二、对小行星的“三维CT扫描”能力
技术路径:FAST通过发射射电波束照射小行星表面,利用不同角度的反射回波数据,结合小行星的自转运动,可以反演出目标的三维形状模型。
可获取的关键参数:包括小行星的尺寸、形态、自转周期、轨道参数,以及表面粗糙度和物质构成等物理特性,这些数据为小行星的科学研究提供了重要支撑。
实际探测成果:FAST已在国内首次探测到多颗近地小行星,其中最远的一颗距离地球超过1200万公里,其中还包括几颗有潜在威胁的小行星。
三、升级后的更远探测与小行星防御
探测距离显著提升:升级完成后,FAST将具备探测更远太阳系小天体的能力,进一步拓展人类对太阳系天体的认知边界。
支撑行星防御体系:精准的小行星轨道测算和三维建模,能为小行星防御决策提供关键的观测数据,被形象地称为守护地球的“深空防御屏障”。