图8：带颜色的小圆表示19波束接收机观测的19个天空位置（波束） 。 不同颜色表示不同时间的观测 。 依次通过“红-橙-黄-绿”四次观测 ， 便能得到连续的图像了 。
除了移动望远镜 ， 还有一种巧妙的方式 。 只要调整好19个波束对准的天空位置 ， 然后固定望远镜不动 ， 让天体随着东升西落自己扫过望远镜的19个波束 ， 就实现了对一片特定区域的连续观测 。 当然 ， 嫌弃天体东升西落速度太快或太慢 ， 也可以自己控制望远镜做类似的扫描移动 。 这是什么感觉？就像大家用手机全景模式拍照有没有？！再来张动图感受一下 。
图9：红色小圆表示19波束当前观测的天空位置 ， 黄色区域表示已经观测过的 。 随着19波束和天空相对位置的移动 ， 黄色区域最终连成片 。
细心的读者也许已经发现了 ， 19波束接收机这两种“拍照”方式 ， 其得到的“照片”分辨率是不一样的 。 使用第二种方式的话 ， 相邻像素点会有一半的区域重叠 ， 这对天文学家来说是一种更好的像素分布情况 。
多波束接收机一定比单波束好吗？尺有所短 ， 寸有所短
它们各有优劣 ， 适合的观测场景不同 。
比如FAST之前使用的单波束接收机 ， 这位帮助FAST找到多颗脉冲星的功臣 ， 能接收波长20厘米到1米之间的电磁波 ， 是一台“超宽带接收机” 。 这样的一个单波束接收机 ， 尺寸就已经和整套19波束接收机相仿了 ， 无法做成多波束 。 而超宽带接收机的优势在于 ， 它能够同时接收更宽波长范围的天体信号 ， 这将有利于天文学家了解更多的天体物理信息 。 因此 ， 有些时候 ， 天文学家会更喜欢使用这个超宽带单波束接收机 。
然而19波束并不在乎 ， 它的优势在于可使FAST的“拍照”速度大大加快 ， 提高望远镜“巡视”一片天区的速度 。 假设未知的脉冲星在天空中是均匀分布的 ， 那多波束就能成倍地提高FAST查找未知脉冲星的效率 。 这种快速拍照的功能 ， 在其他诸如中性氢谱线观测中 ， 也是比单波束要厉害到不知道哪里去的 。
19波束的影分身之术能给我们带来多少惊喜呢？让我们拭目以待吧！
（本文中标明来源的图片均已获得授权）
出品：科普中国
制作：蕉叶 千里草
监制：中国科学院计算机网络信息中心
【FAST望远镜的“分身术”！19波束接收机加速天文观测】
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