许多人一提起射电望远镜就充满了担忧的情绪，因为他们很容易就联想到巨大的雷达、《三体》里的外星文明、红岸基地，觉得射电望远镜发出的电波有可能向太空暴露我们太阳系甚至地球的坐标，从而招致强悍外星文明的入侵。
人类的坐标会被泄露吗？
这种担心是可以理解的，因为射电望远镜与雷达长的确实很像。
准确地说，射电望远镜它就是半部雷达。
雷达是什么？
雷达是一套无线电发射和接收设备，它通过不断向目标发射电磁波束、再接收反射回来的电磁波，分析目标的方位角度、距离和运动方向。
雷达
由于光也是一种电磁波，所以我们可以将雷达比作一个手电筒。当我们打开手电向外发出一束光，光照射到物体后会向各个方向散射开来，其中一部分光会反射回来被我们看见。
如果我们闭上眼睛，能不能看到物体？当然不能。手电筒是发射器，它负责发出光；眼睛是接收器，负责接收反射光。于是我们看到了被照亮的物体。
雷达的天线既是发射器同时也用来充当接收器。当它向外发射电磁波时，接收器处于关闭状态；而在接收回波时，发射器不会工作。
雷达原理
比如说我们常见的多普勒气象雷达，它的发射功率通常高达450千瓦，这不表示它一个小时要用450度电。因为雷达每个发射脉冲仅持续约0.00000157秒，接下来有0.00099843秒是“收听时间”。也就是说，雷达每小时仅 “开启”7秒，剩余的59分53秒都用于监听返回的信号。
雷达发射出去的是一束固定特征的波，目标反射回来的是一组复杂的波，回波携带着目标叠加的特征信息，这些信息只有被计算机处理后我们才能看懂它是什么意思。
雷达图像
射电望远镜只是半部雷达
尽管长得与雷达很像，但射电望远镜充其量只能算是半部雷达，这到底是什么原因呢？
因为射电望远镜不能向外发射电磁波，它名字中的“射电”二字只代表着这是一套接收太空射频电波信息的设备。
我们在前节将雷达比作你拿着手电筒照射物体，绝大多数射电望远镜的天线不能“照亮”天体，它只是一只巨大的“眼睛”，用来观看从遥远天体射来的光。
射电望远镜只接收信号
当你在暗夜里用手电筒照射四周，别人很容易就能发现你，因为你发射出了强光。而如果你只是躲藏在暗处用眼睛观察，别人就很难确认你的位置。
雷达就像是黑夜中的强光手电，而射电望远镜好比是一个巨大的、视力极佳的眼睛，可以“看”到几十亿光年外星球的律动。
手电筒会暴露你自己
射电望远镜是如何工作的？
前节提到，射电望远镜是依靠接收遥远天体发射的电磁波来观察宇宙的。它没有能力、也没有必要向太阳系以外的天体发射强大的电磁波信号，因为这些天体距离我们动辄达几万甚至几亿光年，即便是我们有能力发射出强大的波束，要等到信号反射回来也是十万或十几亿年之后了，到时候人类还存不存在都要打一个大大的问号呢！
与其它种类的望远镜不同，射电望远镜研究的是天体发射的无线电频率，也就是频率范围在20kHz~300GHz（波长约15km~1mm）范围内的射频信号，这大约是在音频频率的上限和红外频率的下限之间。大气层对这个范围内的信号几乎是透明的，电磁波不会被空气吸收。
大气层对射电频率透明
当遥远天体发出的电磁波穿越太空照射到地球时，其中的一部分会被射电望远镜的天线接收。抛物面天线会将电磁波汇聚、反射到焦点处的副反射器，再由副反射器将信号投射到馈电器。
馈电器收集到的信号依然是极其微弱的，它将通过电缆输送到一个专门的放大器进行信号放大、过滤杂波，随后由计算机进行处理以形成波形。
射电望远镜系统
射电望远镜接收到的通常都是电波信号，我们看到的某些太空图像是计算机通过将大量接收到的电磁波信号按照方位的强弱来进行排列，最后拼合形成一组马赛克图像。也就是说，天文学家们所看到的遥远天体的信息与他们给公众看的图像完全是两回事。比如说下图就是1967年通过射电望远镜首次收集到的脉冲星证据，它看起来就是一张复杂的“心电图”，也只有天体物理学家们能够读懂它。
首次发现脉冲星的证据
如果我们将雷达波射向太空，能招来外星人吗？
也许能。但这需要满足一些条件。
首先，你需要有极强大的能量。就像科幻小说里讲的“需要将恒星的能量借过来放大的信号”，如此它才能传递到足够远的地方。因为按照平方反比定律，信息传递得越远，它的强度会呈指数级下降。目前人类最灵敏的射电天线也只能分辨遥远中子星或类星体发出的信息，相比之下我们能发出的无线电信号实在是太弱了，还没出太阳系就被淹没在宇宙杂波之中。
射电望远镜相干观测
其次，外星人的接收设备要足够灵敏，并且他们正有意识地搜索太阳系。
第三，外星人需要在“附近”。如果他们距离我们在几百光年以外，即便是接收到了地球发出的信号也是几百年以后，并且他们无法很快到达这里。
说到这里你应该明白了：尽管看起来外形相似，也都是巨大的无线电设备，但射电天文望远镜与雷达却不是一回事。雷达依靠发射电磁波来探测目标，射电望远镜则只默默地接收电磁波。即便是世界上最大的500米口径射电望远镜FAST全功率开机，它也仅仅是个宇宙的倾听者，任何人都无法发现它，更不用说循迹而来，找到地球在银河系中的位置了。
500米直径射电望远镜FAST
你还是把心放回到肚子里去吧！
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
