北京时间1月27日消息，据国外媒体报道，当具有60年历史的Arecibo望远镜在2020年崩溃时，我们不仅失去了世界上最杰出的射电望远镜，而且射电天文学的未来也受到了重创。阿雷西博星（Arecibo）有点旧，但它也具有研究重力波并绘制小行星经过地球时其表面的独特能力。
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自1960年代以来，天文学家就梦想着在月球背面建造射电望远镜，从而避免来自地球的干扰。
现在，世界各地的射电天文学家都在讨论下一步该怎么做。 我们应该重建阿雷西博吗？ 如果重建，钱将从何而来？
回答这些问题并非易事，但讨论仍在进行中。 但是，另一款革命性射电望远镜的初步计划每天都在向前推进。 有趣的是，这些讨论促使NASA重新审视了50多年前提出的大胆建议：在月球背面建造一台巨大的射电望远镜。
Arecibo望远镜建在波多黎各的天然下水道中。 自然的地理优势为Arecibo的设计带来了许多便利。 同样，天文学家可以使用现有的月球环形山在（相对）低成本上在月球上建造射电望远镜。 太空岩石的冲击已经为我们完成了挖掘工作。 此外，与地球不同，月球没有天气变化，也没有狂风，不会加速设备的腐蚀。 此外，月球表面的重力也较弱。
阿雷西博在月球上
数十年前提出的这项提议来自月球科学家理查德·冯德拉克（Richard Vondrack）。 在登月项目期间，冯·德拉克（Von Drak）在阿波罗科学运营中心工作。 他曾经提议使用月球环形山建造类似于波多黎各的Arecibo的射电望远镜。 设计图显示了月球上的三个望远镜如何单独使用或组合使用以构成庞大的设备。
早在1960年代，天文学家就开始考虑在月球背面建造射电望远镜。 由于月球的背面始终面向地球，因此整个月球就像一个天然屏障，可以屏蔽来自地球的连续无线电干扰。 这创造了一个非常理想的环境：理论上，科学家可以在此处通过无线波长观察宇宙。 在地球甚至地球轨道上，很难分析这些无线波长。
但是，月球上的阿雷西博不仅仅是波多黎各的阿雷西博的继任者。 这个前提类似于天文学家决定更换哈勃太空望远镜的方式。 天文学家没有复制原始设备，而是决定设计和开发完全不同的设备。 詹姆斯·韦伯太空望远镜确实吸取了哈勃望远镜工作期间积累的经验。 但是，韦伯太空望远镜主要使用红外光来研究宇宙，而哈勃太空望远镜则专注于可见光和紫外光。 光谱变化意味着韦伯太空望远镜将能够以无懈可击的细节探索以前未曾接触过的宇宙。
在月球上建造大型射电望远镜也是如此。 尽管在过去的六十年中，阿雷西博一直在协助研究厘米和毫米波无线电波，但月球射电望远镜可以观测波长超过一米的无线电波。 在地球上，天文学家无法做到这一点。
如果我们确实在月球上建造了类似Arecibo的望远镜，那么这种新设备也许能够发现许多奇怪的宇宙现象，例如遥远的地球系外行星周围的极光。 最令人着迷的是，新设备还可能能够检测到宇宙开始时（即在恒星和星系诞生之前）的无线电信号。
1986年的提议描述了一个悬挂在月球陨石坑内的电缆系统，允许天文学家在月球上建造一架Arecibo式望远镜。
1986年，著名的天文学家弗兰克·德雷克（Frank Drake）提议在美国宇航局会议上在月球上建造“阿雷西博式超大型望远镜”。 德雷克认为，使用月球陨石坑可以最大程度地减少建造大型结构构件所需的条件。 他还说，整个项目可能只需要面板，平台和大量电缆。
月球上没有陨石坑。 找到具有足够强的边缘以用作望远镜支撑电缆的锚点的火山口也是相对容易的。 为了固定Arecibo望远镜的支撑电缆，工程师设计了几座昂贵的塔。 但是在火山口的帮助下，我们不再需要花费大量金钱来建造塔楼。 （实际上，阿雷西博望远镜在2020年倒塌了，因为固定在塔上的电缆脱落并损坏了望远镜。）
“合理的天坑和火山口横截面可以很好地满足这一需求。” 德雷克写道：“在这种情况下，我们可以节省大量成本和材料。我们可以使用这种方法在月球上旅行。或者在地球上建造阿雷西博望远镜，其成本远低于阿雷西博的实际成本。”
月球环形山射电望远镜
使用机器人在月球陨石坑上建立射电望远镜的概念性表示图。
近年来，NASA对这些想法的支持似乎达到了新的高度。 美国宇航局甚至资助了几项早期计划的研究，以探索在月球上建造阿雷西博望远镜的可能性。 在这些建议中，月球环形山射电望远镜使人们想起了德雷克和其他人几十年前提出的相同建议。
但是，与以前的任务设计者所想象的不同，建造月球望远镜的最新版本不需要宇航员自己完成。 喷气推进实验室的机器人专家Saptarshi Bandyopadhyay也是Lunar Crater射电望远镜项目团队的负责人。 Bandyopadhyay说他们计划使用一个简单的月球车来制造望远镜。 这个月球车类似于美国宇航局以前设计的月球车。
该项目小组将发射一艘装满月球车的航天器，并降落在陨石坑的外围。 然后，这些月球车将取回支撑电缆，然后将电缆拉到环形山的边缘，然后将跨度约为1 km的网格系统放在一起。 但是，整个设备必须能够装入单个登月航天器，例如蓝色起源的“蓝月亮”。
与宇航员相比，使用机器人制造望远镜可以帮助车队节省很多钱。 任何涉及宇航员的任务都需要广泛而昂贵的安全预防措施。 每个潜在的问题都需要进行额外的检查和精心设计的保护措施。 例如，尖锐的边缘可能划伤太空服。 因此，在载人飞行期间必须避免一切带有尖锐边缘的东西。 但是弯曲的边缘不利于最大程度地利用货物空间。 在将机器人运送到月球时，必须充分利用货物空间。
美国宇航局已开始测试一种名为“ DuAxel”的多功能月球车，该月球车可用于执行多种不同的月球任务。 功能之一是DuAxel可以攀登陨石坑。 另外的好处是DuAxel相对便宜。
Bandyopadhyay说：“如果我们派出十架月球车，然后两架被损坏；这不是问题。虽然两架被损坏，剩下的八架月球车仍然可以工作。如果宇航员被更换，情况将会有所不同。 ”
运转在火山口的月球流浪者的概念性图象。
然而，即使机器人建筑工人具有这样的潜在优势，该技术的当前成本也使得该任务难以实现。 Bandyopadhyay估计，在月球上建造射电望远镜的成本可能高达数十亿美元。 这就是为什么他的团队正在尝试开发新的电缆和网格结构的原因。 预计新结构将比当前计划便宜得多。 月球环形山射电望远镜的初步研究首先得到了美国宇航局的创新先进概念（NIAC）项目（12万美元）的支持。 他们的下一个任务计划是让工程师开发网格结构。 Bandyopadhyay说，他的团队希望在今年春天发布该团队的初步研究结果。
他说：“我们现在有一个很好的设计，这是可行的。如果我们有四十亿到五十亿美元，我们明天就可以开始这个项目。”
尽管有这种热情，但Bandyopadhyay并不相信在不久的将来，我们将能够看到在月球上架起的Arecibo望远镜。 毕竟，科学发展往往需要时间。
“如果我能看到我们在退休前将这架望远镜部署在月球上，我会感到非常惊讶。但是，我仍然是一个非常年轻的科学家。” Bandyopadhyay说：“做这些事情非常困难。我们我们希望解决的问题也非常困难。所有事情都是困难的。但是，如果事情很容易，我们将登月制造望远镜。” （林琳）