射电望远镜发展过程代表了人类探索宇宙的进步

天文望远镜(Astronomical Telescope)是观测天体的重要工具，可以毫不夸张地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。天文望远镜的发展经历了从小口径到大口径，从短到长的演变。现在来看，天文望远镜的发展主要集中在两个方向，一个是“上天”，一个是“占地”。由于地球大气的影响，大部分短波长的紫外线和X射线都无法观测，所以就只能利用航天技术将望远镜送到外太空，其中开普勒望远镜、哈勃空间望远镜都是此类。所谓“占地”指的是地面望远镜，比如我国目前正在建设中的射电望远镜FAST。FAST为国家重大科学工程，比目前世界上最大的美国阿雷西博天文望远镜观测面积大幅增加，灵敏度提高了2.25倍。

射电望远镜作为天文望远镜的一种，其发展过程同样代表了人类探索宇宙的进步。直到1873年，麦克斯韦的著作《电磁理论》问世，系统全面地阐述了电磁场理论，人们才恍然大悟：原来光也是一种电磁波，并且在长长的电磁波谱上，可见光只占极小一部分。

射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜。射电望远镜的外形差别很大，有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜，有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜，有射电望远镜阵列，还有金属杆制成的射电望远镜。

　　进入20世纪，科学家在测量地球电离层的高度时发现：波长短于60米的电磁波在穿过电离层时，几乎全部一去不回头。这一现象让研究者们脑洞大开：既然波长短于60米的电磁波能从地球毫无遮挡地冲向宇宙，反过来，来自宇宙的类似电磁波或许也能穿过大气层抵达地球。

　　就这样，人类观测宇宙无线电的大幕就此拉开。1931年，美国贝尔实验室用天线阵接收到了来自银河系中心的无线电波。从此，射电天文学正式诞生了。此后数十年，脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射和星际有机分子相继“浮出水面”。

　　诞生80多年来，射电望远镜本身也经历了迅速的发展。1955年，英国在曼彻斯特的焦德雷尔班克观测站建成可转动的口径76米的洛弗尔射电望远镜。1972年，当时世界最大的全向转动射电望远镜德国波恩望远镜建成，抛物面天线直径达100米。

　　1963年，阿雷西博射电望远镜在中美洲波多黎各岛上建成，初建口径305米(后扩建为350米)，目前已超龄服役的阿雷西博仍是世界上已落成的最大单面口径射电望远镜。

　　1974年，为庆祝改造完成，阿雷西博望远镜向距离地球2.5万光年的球状星团M13发送了一串由1679个二进制数字组成的信号，称为阿雷西博信息。在图案的最下方还附注着人类接收和发送无线信号的“太阳灶”图像。

　　目前，除了中国在建的“天眼”FAST工程，在两年之后全称为“平方公里阵列射电望远镜”的SKA项目也将会开工。毕业于北京大学天文学系，现在澳大利亚联邦科学与工业研究组织天文与空间科学研究所(CASS)进行博士后研究的青年天文学者代实，正是SKA项目的成员。

　　据他介绍，SKA将由建造在澳大利亚和南非的数千个较小的天线组成，约2030年投入使用，有望成为人类有史以来最大的望远镜。