直徑為305米的阿雷西沃望遠(yuǎn)鏡自從1963年建成以來,一直是世界上最大的單孔射電望遠(yuǎn)鏡。不過如今,這個(gè)“世界第一”的名號恐怕不得不拱手相讓了——中國的500米孔徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)將于2016年完工,而在近日,該工程已順利實(shí)現(xiàn)圈梁合龍。
其實(shí),早在1995年,我國天文學(xué)家就已提出了在喀斯特洼地中建造500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)想,并選址于貴州省黔南州平塘縣的大窩凼洼地。2007年,該項(xiàng)目獲得國家審批立項(xiàng),成為我國九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一。2011年,該項(xiàng)目正式開工建設(shè)。
為何會(huì)選址在貴州呢?目前國際上的射電望遠(yuǎn)鏡普遍受到射頻信號的干擾,干擾源主要是手機(jī)、雷達(dá)、衛(wèi)星,這些干擾源發(fā)出的信號遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于來自宇宙的信號,給科學(xué)研究帶來很大的困難。而貴州的多山地形以及較低的人口密度,都可以在一定程度上屏蔽這些人為信號的干擾。而且,貴州有不少喀斯特地貌天然形成的天坑,這樣的地形非常有利于建設(shè)巨型望遠(yuǎn)鏡。
FAST是世界上首次利用天然地貌建設(shè)的巨型望遠(yuǎn)鏡工程,而且它還有另外三大創(chuàng)新點(diǎn):一是采用主動(dòng)反射面技術(shù),整個(gè)反射面由4600多塊可運(yùn)動(dòng)的等邊球面三角形葉片組成;二是采用輕型索拖動(dòng)機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)器人技術(shù),將萬噸平臺(tái)降至幾十噸,實(shí)現(xiàn)了毫米級的動(dòng)態(tài)定位精度;三是以鋼索網(wǎng)結(jié)構(gòu)建造,可以通過人為控制,隨時(shí)將望遠(yuǎn)鏡表面由球面鏡變?yōu)閽伱骁R。
與號稱“地面最大機(jī)器”的德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比,F(xiàn)AST的靈敏度提高了10倍。與阿雷西沃望遠(yuǎn)鏡相比,則FAST的綜合性能提高了10倍。而且作為世界最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡,建成后的FAST將在未來20~30年保持世界一流設(shè)備的地位。
不過,這么大的望遠(yuǎn)鏡到底有什么用呢?據(jù)專家介紹,F(xiàn)AST建成后將主要用于探測宇宙中的遙遠(yuǎn)信號和物質(zhì),比如宇宙中的微波激光、脈沖星、暗物質(zhì)和暗能量等等,它能偵測到1000光年外的傳播信號。收集這些信息,將有助于人類搜尋識(shí)別可能存在的星際通訊信號,尋找地外文明,實(shí)現(xiàn)對宇宙物質(zhì)成分和演化歷史最基本的理解,滿足人類對于未知宇宙的好奇心。
兩年后,這口“大鍋”將會(huì)向宇宙發(fā)出它的第一波信號。宇宙究竟長什么樣?宇宙到底從何而來?是否存在地外生命?這些疑惑也許將隨著FAST的建成一一解開。