我國再次創造奇蹟，建成世界最大望遠鏡

由中科院國家天文台主持，正在貴州平塘建設的500米世界最大單口徑球面望遠鏡（英文簡稱FAST）主體工程即將完工，最後一塊反射面單元今天將完成吊裝。

FAST通過接收宇宙天體的射電信號完成科學任務觀測，反射面單元是其重要組成部分。一個30個足球場大小的「觀天巨眼」經歷二十餘年的設計、施工，最終揭開神秘面紗。

FAST將大大提升我國空間探測能力 首先尋找脈衝星

根據建設規劃，FAST將在2016年9月全部建成並初步投入使用，首個應用科學研究是尋找和研究宇宙中的脈衝星。專家介紹，脈衝星就像天體物理實驗室，可以研究一些特殊天體物理和宇宙演化現象。如果發現脈衝星與黑洞組成的雙星系統，科學家可以利用脈衝星去研究黑洞周圍時空。此外，脈衝星也是非常精準的時鐘，對於深空探測具有重要意義。

事實上，脈衝星、類星體、星際有機分子等重要天文發現都與射電望遠鏡有關。諾貝爾獎歷史上明確基於天文觀測的10項獲獎成果中，有6項出自射電望遠鏡。此外，500米口徑球面射電望遠鏡的建成使用，可以將我國空間測控能力由月球同步軌道延伸到太陽系邊緣，將為我國火星探測等深空研究奠定重要基礎。

看過《三體》的人可能都會好奇，這個超級望遠鏡是否能像小說中所描述的那樣，幫助人類儘早地搜尋到地外文明？科學家表示，雖然FAST並不能發射信號給宇宙中或許存在的高等智慧生物，但是它超強的靈敏度卻可以將人類搜尋外星文明能力提升到前所未有的高度。

FAST射電望遠鏡到底有多牛？

獨門絕技一：大口徑 看得遠

射電望遠鏡最重要的指標參數就是靈敏度。靈敏度越高，望遠鏡探測微弱無線電的能力越強。而要想提高靈敏度，就需要擴大射電望遠鏡的口徑。FAST的口徑達到了世界之最——500米。理論上說，FAST能接收到137億光年以外的電磁信號，這個距離接近於宇宙的邊緣。

400年前人類第一架天文望遠鏡的口徑僅有4.2厘米，FAST的口徑是它的12000倍。與號稱「地面最大的機器」的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST的靈敏度提高約10倍；與被評為人類20世紀十大工程之首的美國阿雷西博300米望遠鏡相比，其綜合性能提高約2.25倍。作為世界最大的單口徑望遠鏡，FAST將在未來20-30年保持世界一流設備的地位，成為望遠鏡家族的掌門人。

獨門絕技二：靈活自如的巨眼

根據FAST的工作原理，當它觀測天體時，會隨著天體的方位變化，在其500米的球冠狀主動反射面上實時形成一個300米直徑的瞬時拋物面，並通過這個300米的拋物面來匯聚電磁波。

形象地來說，如果把FAST比作一隻巨大的眼睛，那麼這隻巨眼的眼球直徑就有500米，而負責接收光線的眼珠直徑就有300米。FAST就是靠這個巨大靈活的眼珠來匯聚電磁波、觀測深空。

獨門絕技三：毫米精度

FAST的設計目標，是把覆蓋30個足球場的信號，聚集在藥片大小的空間里，否則，就無法監聽到宇宙中微弱的射電信號。500米的結構，處處都是頭髮絲般毫米級的精度要求。用來編織索網的7000多根手臂般粗細的鋼纜，每一根的加工精度都被控制在一毫米以內；最終的500米口徑的天線精度是三個毫米，每一塊小面板的製造精度是1.5個毫米。

獨門絕技四：深空獵手

首先，FAST能夠衝出銀河系，尋找新星，特別是快速旋轉、密度極高的脈衝星，FAST期望第一年就找到50-80顆銀河系外的脈衝星。FAST還可能觀察到早期宇宙的蛛絲馬跡——中性氫雲團的運動，掌握星系之間互動的細節，揭秘宇宙的起源和演化。類似的道理，FAST還能監聽到一些太空有機分子發出的獨特電磁波，搜索可能的星際通訊信號和外星生命。尋找外星生命是所有望遠鏡的使命之一，也是科幻愛好者們關注的熱點，探索宇宙誌在深空，巨大而靈巧的FAST，已經蓄勢待發，奇蹟與驚喜，就在眼前。

觀天巨眼——天文望遠鏡的前世今生

天文望遠鏡就好像是一個個觀天巨眼，幫助我們觀測宇宙星空，探索世界奧秘。

四百年前首架望遠鏡問世

四百年前，歷史上第一架天文望遠鏡在歐洲問世，這是天文學史上劃時代的創舉。這架望遠鏡的口徑為4.2厘米，長約1.2米，聚光能力能達到肉眼的一百倍左右。利用這架光學望遠鏡，伽利略觀測了月球環形山、太陽黑子、木星的衛星等，獲得一系列重大發現，打開了人類認識和探索宇宙的窗口。

在過去四百多年中，望遠鏡的製造技術有了突飛猛進的發展，光學鏡片的口徑最大已經達到了10米，比世界上第一台望遠鏡大了數萬倍，集光能力隨著口徑的增大而增強，能夠探測到更遠更暗的天體。1990年，美國把哈勃望遠鏡發射到了太空，幫助人們首次窺探到宇宙深處的星系面貌，引領了天體物理研究的前沿。

無線電技術發展 射電望遠鏡脫穎而出

第二次世界大戰以後，伴隨著無線電技術的進步，射電望遠鏡脫穎而出。1963年美國在波多黎各建造了直徑達305米的射電望遠鏡，順著山坡固定在地表，是目前世界上最大的單孔徑射電望遠鏡。1962年世界上首個綜合孔徑射電望遠鏡陣列建成，多個小望遠鏡組合起來獲得相當於大口徑單天線的集光能力，是望遠鏡發展史上的一個重大事件，發明人因該項技術獲得了1974年諾貝爾獎。

我國射電天文起步相對較晚，經過近半個世紀的發展，已經在繞月探測衛星的精確測定軌中發揮了重要作用。現在，國內大型望遠鏡的建造也日新月異。2012年上海建成65米口徑射電望遠鏡，綜合性能位居世界前列。2011年，世界最大口徑的500米球面射電望遠鏡在貴州開工，預計在今年9月全部建成並投入使用，將成為最靈敏的觀天巨眼。

盤點世界著名望遠鏡

美國阿雷西博望遠鏡（ARECIBO）

美國阿雷西博射電望遠鏡位於波多黎各島上的一座天然火山口當中，是目前世界上已建成的、最大單口徑球面射電望遠鏡。其反射面口徑為350米。波多黎各島位於赤道附近，這個位置對於跟蹤和觀測行星、脈衝星和其他天體十分理想。

阿塔卡瑪大型毫米波天線陣（ALMA）

阿塔卡瑪大型毫米波天線陣位於智利北部的查南托高原，由64面口徑為12米的射電天線組成，是多個國家的研究機構合作建造的大型射電望遠鏡陣列。這裡海拔五千多米，是地球上氣候最乾燥的地區之一，非常適合毫米波天文觀測。

澳大利亞平方公里陣列射電望遠鏡

澳大利亞平方公里陣列射電望遠鏡（ASKAP）位於澳大利亞的默奇森地區，由36架碟形天線組成，每架天線的直徑為12米，該望遠鏡陣列造價6500萬英鎊。這一區域沒有其他無線電信號干擾，可以清楚地接收到來自宇宙的信號。

中國上海佘山65米口徑射電望遠鏡

中國上海佘山65米口徑射電望遠鏡，是目前亞洲最大的可轉射電望遠鏡，其主反射面面積達到了3780平方米，綜合性能為亞洲第一、世界第四。它可以觀測到100多億光年以外的天體，在我國的嫦娥探月工程、火星探測等一系列重要的深空探測任務中都有它的身影。

哈勃望遠鏡

雖然射電望遠鏡的發展越來越快，但是光學望遠鏡的作用依然不可替代。最早的空間望遠鏡是哈勃望遠鏡，1990年由美國太空梭送上太空，以2.8萬公里的時速沿軌道運行。哈勃望遠鏡長13.3米，直徑4.3米，清晰度是地基望遠鏡的10倍以上。作為天文史上最重要的儀器之一，哈勃望遠鏡已經在探測黑洞、暗物質和恆星演變等方面發揮重大作用。

郭守敬望遠鏡（LAMOST）

在地基天文望遠鏡中，光譜獲取率最高的是我國自主設計建造的郭守敬望遠鏡（LAMOST）。該望遠鏡坐落在中科院國家天文台興隆觀測站，2008年建成。首次在國際上採用多鏡片拼接主動調節的方式，可同時獲得4000個天體的光譜，使我國光譜巡天技術真正走到了世界前列

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