再見，阿雷西博！

未坍塌時的阿雷西博射電望遠鏡（圖/東方IC）

近日，位于美屬波多黎各的阿雷西博天文臺的射電望遠鏡因結構失控而垮塌，引發多方關注。美國國家射電天文觀測臺主任比斯利說：“這對科學界來說是一個巨大損失。阿雷西博射電望遠鏡曾幫助天文學家取得了一些驚人的科學成就?！?/p>

坍塌并非毫無征兆

阿雷西博射電望遠鏡（下稱“阿雷西博”）建成于1963年，口徑305米，曾是世界最大的單口徑射電望遠鏡。美國科學新聞網指出，過去，世界各地的科學家一直使用阿雷西博研究遙遠行星，發現潛在的危險小行星并尋找可能存在的地外生命。從太陽系小天體到遙遠的太空深處的脈沖星，阿雷西博曾見證眾多“人類第一次發現”。而在遭受過地震和颶風，經歷過搖晃和動蕩后，久經沙場的阿雷西博終究還是在一夜之間倒下了。

實際上，這次坍塌并非毫無征兆。2020年8月，阿雷西博的一條輔助鋼纜斷裂，將反射面砸出一道30米長的裂縫。大約3個月后，同一座塔架的主要支撐鋼纜也斷裂了，其余的鋼纜已然搖搖欲墜，無論是修復還是固定，都可能會促使其再次發生意外。2020年11月19日，美國國家科學基金會（NSF）宣布，該望遠鏡將被關閉并以可控方式拆除。

NSF天文科學部主任拉爾夫·高梅表示：“在11月主鋼纜發生故障之后，我們推測輔助鋼纜也可能將隨時發生故障。盡管我們無法預測故障會何時發生，但它必然會發生。”隨后他指出，阿雷西博已經發生結構性損毀，無論維修人員做什么也于事無補。

然而令團隊最擔心的事情還是發生了。當地時間2020年12月1日，波多黎各的山間發出了驚人的巨響——阿雷西博等不及“有計劃地”被拆除，便自行坍塌，與世界來了場悲壯的告別。阿雷西博的平臺墜落并砸毀了望遠鏡反射盤表面。工程師評估了損壞情況，確定望遠鏡的三個支撐塔全部斷裂，重達900噸的接收平臺墜落到下面的碟形反射盤上。此外，望遠鏡的支撐鋼纜也已全部斷裂。

“一方面，望遠鏡本身‘疲勞’了，一臺射電望遠鏡通常使用30年左右就算‘老’了，而阿雷西博已服役57年；另一方面，阿雷西博項目的科學經費不夠，不足以做好日常維護，比如結構件的加固和更換，部件的除銹、潤滑等?！敝锌圃荷虾Ｌ煳呐_研究員、65米天馬射電望遠鏡總工程師劉慶會介紹，阿雷西博的坍塌并不令人意外。

不同望遠鏡需要相互配合

阿雷西博倒下的那一天，很多人想起了被喻為“中國天眼”的FAST。

FAST和阿雷西博都是射電望遠鏡，可以用于接收天體發射出的無線電波。20世紀60年代天文學取得了非常重要的發現——脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子，而這“四大發現”都與射電望遠鏡有關。

射電望遠鏡各式各樣。根據天線總體結構不同，射電望遠鏡按設計要求可以分為連續孔徑射電望遠鏡和非連續孔徑射電望遠鏡兩大類。

連續孔徑射電望遠鏡分為全可轉型或可跟蹤型、部分可轉型、固定型。阿雷西博和FAST都屬于固定型射電望遠鏡。非連續孔徑射電望遠鏡大致分為甚長基線干涉儀和綜合孔徑射電望遠鏡兩類，世界上最大的綜合孔徑射電望遠鏡是位于美國的甚大天線陣（VLA）。

與光學望遠鏡不同，射電望遠鏡既沒有高高豎起的望遠鏡鏡筒，也沒有物鏡、目鏡，它主要由天線和接收系統兩大部分組成。射電望遠鏡的天線，就是通俗說的“鍋”，接收系統就是“饋源”。阿雷西博的“大鍋”就是被900噸的“饋源”砸壞了。

為了滿足觀測弱射電源的需要，射電望遠鏡必須有較大直徑，并能對射電目標進行長時間跟蹤或掃描。劉慶會表示，由于射電望遠鏡接收的無線電波波長較長，對望遠鏡的面精度要求沒那么高，所以“鍋”可以做得比較大。

“‘鍋’越大，接收信號就越多，靈敏度就越高。就像下雨時，盆子越大，接住的水就越多?！眲c會說，天文學家都想要又大又精密的望遠鏡，但必須綜合考慮設備造價和工藝的現實性。

“在接收射電信號方面，FAST完全可以替代阿雷西博而且比它的性能更強。但FAST不能發射信號，阿雷西博原本可以跟FAST互補，現在這一互相配合的組合不復存在了?！眲c會不無遺憾地說。

盡管FAST和阿雷西博這類大型射電望遠鏡可以捕捉更微弱的信號，但由于它們是固定型望遠鏡，覆蓋天區有限，其他射電望遠鏡仍起著重要作用。

不同大小、波段、位置的望遠鏡就像不同的“眼睛”，從多個角度凝視宇宙，捕捉各式各樣的信息。如同盲人摸象，每一個望遠鏡只能“摸”清天體的一個側面。中科院國家天文臺研究員戴昱表示，天文學家的理想是用所有波段的望遠鏡把感興趣的天區或天體都“掃描”一遍，達到“全信使、多波段”的效果。

探索宇宙是場接力賽

阿雷西博對射電天文學的重要發現以及行星和太陽系的研究貢獻巨大，曾繪出第一幅金星表面雷達圖，并在1992年首次發現太陽系外的行星系統。不過，阿雷西博一項更著名的成就是向宇宙發射信號。1974年，阿雷西博向距離地球2.5萬光年的球狀星團M13發射了一系列二進制代碼信息，包含人類DNA結構、太陽系結構和阿雷西博本身信息等，以期被潛在外星文明接收到。

“雖然阿雷西博不在了，FAST也可以接收這個信號的反饋。就好像你收到一封信，到底是寄信人本人查收，還是給他的親戚朋友查收，都沒關系?！眲c會說。

重要的是，這封信會以什么形式回復。“如果是可見光信號，就用光學望遠鏡接收，如果是射電信號，就用射電望遠鏡接收……不過，很難說阿雷西博信號會有反饋。即便有，宇宙尺度那么大，說不定也要等幾十年或幾百年，甚至更長時間才有可能收到?！眲c會說。

在人類仰望星空的史冊上，阿雷西博書寫了光輝的一頁，卻沒能迎來“壽終正寢”。

類似事件其實也發生過。1988年11月15日，沒有一點點征兆，美國的91米綠岸射電望遠鏡（GBT）忽然坍塌，留在地面的是一堆殘骸。不過，在這廢墟附近，新的GBT望遠鏡很快拔地而起。

據NSF官網消息，阿雷西博倒塌后，有一部分工程會保留，并應用于教育和旅游等。劉慶會認為，曾在阿雷西博射電天文臺工作的工程師和科學家或許會轉行，或許會尋找下一個射電天文研究項目，“來‘中國天眼’，也不是沒有可能”。

英雄總有謝幕時。因冷卻物質耗盡而結束任務的“赫歇爾”望遠鏡，鞠躬盡瘁垂垂老矣的哈勃太空望遠鏡，轟然坍塌的阿雷西博……時運或許能讓挽歌推遲響起，但滾滾歷史長河中，大浪淘沙，優勝劣汰，是不變的法則。

從誕生到暮年，一臺望遠鏡最多“活”幾十年，但還有下一臺望遠鏡接著往前走。對浩瀚宇宙的探索，有著一代又一代望遠鏡接力而向前。

阿雷西博遠去了。倘若很久后的某一天，外星生命對阿雷西博信號的回復被人類捕捉到，我們一定會再次想起它。