作者:Craig C. Freudenrich, Ph.D.
如果地外文明是靠无线电来通信的,那么我们如何才能探测到这些信号呢?无线电信号是由各种
光形成的波,这些光包括可见光、红外光(热)和X射线等。但它的波长比这些其他形式光的波长要长一些。为了探测地外无线电信号,您需要使用射电望远镜。射电望远镜是一种无线电接受装置,与您家中或车里的
收音机类似。它包括如下几部分:
射电望远镜(卡塞格伦型望远镜)的部件示意图。
将光标悬停在各个标签上,可以看到每个部件的弹出式图解。
- 接收器——一个抛物面反射镜(桶状),用来收集无线电波,并将它们汇聚在一个焦点上(类似于反射式望远镜中的反射镜)。图中的望远镜采用了卡塞格伦式设计,它用副反射镜(类似于反射式望远镜中的副反射镜)和号角形馈电器将无线电波汇聚在接受器后的一个焦点上。
- 天线——位于射电望远镜焦点处的金属装置(通常是直线型或线圈型的金属线)。如果将它调整到适当的频率,它会将无线电波转化为电流,原因是无线电波会使天线中的电子产生运动。
| 噪音射电望远镜中的电子设备(天线、调谐器、放大器)往往是用液氮或液氦冷却的,目的是降低随机电流或噪音。噪音越低,越容易探测到微弱的信号。 |
- 调谐器——这种电子装置用来从天线收集的几千种信号中分离出单个无线电信号。调谐器调整天线的频率,使之与收到的无线电波中的某个特定频率相符。SETI使用的多频道分析器可以同时对多个频率进行调谐。
- 放大器——这种电子装置用来提高某个传入的无线电信号所产生的弱电流的强度。
- 数据记录器——磁带或数字装置,用来存储来自放大器的信号。
- 辅助数据设备——对数据磁带上的信息进行编码的附加装置,用于干涉测量法(见下图)。这些设备中包括用来记录射电望远镜位置的GPS接收器和用于精确标记时间的装置。
- 计算机——计算机的用途是获取和分析数据,并控制望远镜的移动。
- 机械系统——水平和垂直轴上的齿轮和马达用来为接收器指示方向并追踪其动作。
 干涉测量法将几台射电望远镜提供的若干图像组合成一张图像,看起来就像是由一台大型接收器拍摄的。
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通常,大型射电望远镜能使您探测到微弱的信号并对其进行解析,因此,接收器越大,信号的解析度越高。不过,大型接收器的制造和维护不但难度大,而且价格昂贵。为了解决这一问题,射电天文学家使用了一种称为干涉测量法的技术。干涉测量法将分布在一个较大区域的几台小型射电望远镜所提供的信号组合起来,这与在同一区域内使用一台大型接收器是等效的(请查看下一页上的链接,了解有关干涉测量法的详细信息)。
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