中國(guó)天眼 志在高遠(yuǎn)

吳月輝

今年5月24日，中科院國(guó)家天文臺(tái)FAST（500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）數(shù)據(jù)中心正式落戶貴州。

FAST是世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，于2016年9月25日在貴州省平塘縣落成啟用，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。

這個(gè)目前中國(guó)保持領(lǐng)先的天文工程，開創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式，具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，被認(rèn)為將在未來10至20年內(nèi)保持世界一流地位。

在此之前，世界上保持領(lǐng)先的射電望遠(yuǎn)鏡，一個(gè)是德國(guó)100米直徑的“埃菲爾斯伯格”，一個(gè)是美國(guó)300米直徑的“阿雷西博”，而FAST建成后，靈敏度將比“埃菲爾斯伯格”提高約10倍；與“阿雷西博”相比，其綜合性能提高約10倍。

口徑突破百米已是射電望遠(yuǎn)鏡的極限，建造如此巨大的射電望遠(yuǎn)鏡國(guó)際上沒有先例，而500米口徑的結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)精度，也是前所未有。

“從選址開始，F(xiàn)AST的建造就充滿艱辛和不易?！迸_(tái)址與觀測(cè)基地系統(tǒng)總工程師朱博勤說。

“在平地上建百米以上的射電望遠(yuǎn)鏡，巨大的自重就會(huì)造成形變，一陣風(fēng)也會(huì)讓它變形。所以科學(xué)家們決定選擇在洼地里建造。而在具體選址時(shí)，則既要考慮電磁波環(huán)境、地質(zhì)條件，還要考慮造價(jià)問題?！敝觳┣谡f，“在排除了火山口、礦坑和隕石坑等低洼地形后，我們鎖定了喀斯特地貌。”

科學(xué)家們前后總共考察了400多個(gè)洼地，經(jīng)過反復(fù)比較論證，最終選定了貴州省平塘縣克度鎮(zhèn)金科村的大窩凼洼地。

此后，F(xiàn)AST的創(chuàng)意經(jīng)過多年反復(fù)錘煉，其間對(duì)主動(dòng)反射面、光機(jī)電一體化的饋源支撐系統(tǒng)、高精度的測(cè)量與控制、接收機(jī)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)開展了合作研究，凝聚了來自多家科研單位的眾多中國(guó)科學(xué)家的創(chuàng)新研究。

建成啟用后的FAST，在探測(cè)宇宙中的遙遠(yuǎn)信號(hào)和物質(zhì)方面，將成為對(duì)脈沖星、類星體等各種暗弱輻射源進(jìn)行精密觀測(cè)的利器，有助于解答宇宙初始混沌、暗物質(zhì)分布與大尺度結(jié)構(gòu)，以及星系演化等領(lǐng)域的謎團(tuán)。同時(shí)，在深空探測(cè)、脈沖星自主導(dǎo)航、高分辨率微波巡視和太空天氣預(yù)報(bào)等方面，也將發(fā)揮重要作用。

除了單向接收宇宙信號(hào)之外，F(xiàn)AST也具備提供星際間的深空通訊能力。如果有人類航天器飛到遠(yuǎn)至太陽系外緣行星，仍然能夠通過FAST和地球聯(lián)系上。

FAST的設(shè)計(jì)綜合體現(xiàn)了我國(guó)高技術(shù)創(chuàng)新能力。它將在基礎(chǔ)研究眾多領(lǐng)域，例如宇宙大尺度物理學(xué)、物質(zhì)深層次結(jié)構(gòu)和規(guī)律等方向提供發(fā)現(xiàn)和突破的機(jī)遇，也將在日地環(huán)境研究、國(guó)家安全等方面發(fā)揮不可替代的作用。其建設(shè)將推動(dòng)眾多高科技領(lǐng)域的發(fā)展，提高原始創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新能力和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力。

FAST工程副總經(jīng)理、辦公室主任張蜀新說，未來2至3年，F(xiàn)AST的重點(diǎn)工作是調(diào)試和試觀測(cè)工作。“科學(xué)家總是希望能夠獲得高質(zhì)量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，所以未來將通過調(diào)試和試觀測(cè)，以達(dá)到望遠(yuǎn)鏡的最佳性能。我們當(dāng)然也期待過程中會(huì)有一些令人驚喜的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

摘編自《人民日?qǐng)?bào)》endprint