中國「天眼」 探測宇宙搜尋地外文明

從FAST工程底部拍攝的饋源艙

貴州省黔南州平塘縣克度鎮金科村大窩凼，不僅僅是一個地理座標，更是一個科學大征程的起點。昨天，由中國科學家設計、製造、施工的世界最大單口徑射電望遠鏡（Five hundredmetersApertureSphericalRadio Telescope，簡稱FAST）落成啟用。本報記者在現場目睹了這口銀色「大鍋」的風采。

獲取更多關於宇宙的新知

四周山巒疊翠，像是農家壘起的灶頭。正當中，是一口銀色的「大鍋」，遠處霧氣迷濛，彷彿炊煙裊裊。假如用它滿滿煮上一鍋飯，足夠全世界70多億人吃上3天。

記者爬上大窩凼100多米高山頭，俯視FAST，宏大帶點神秘，斜拉的鋼索結構張揚著力學的美。在大窩凼造「大鍋」幹什麼？「遙遠的宇宙信號就像雷聲中的蟬鳴，沒有超級靈敏的『耳朵』，根本就分辨不出來。」中國科學院國家天文台FAST工程首席科學家南仁東說，所以天文學家總是希望建設更大更靈敏的望遠鏡。

在不遠的未來，FAST的主要科學目標是當今射電天文的三大主流熱點方向：巡視宇宙中的中性氫，以探索宇宙起源和演化；觀測脈衝星，研究極端狀態下的物質結構與物理規律。人類至今發現了約2500顆脈衝星，如果FAST的工作時間全部用於觀測脈衝星，一年內就有望將這個數量翻倍，還有可能發現一些前所未見的脈衝星現象；探測星際分子，開展地外文明的探索，為人類獲取更多關於宇宙的新知。

這台世界最大的單口徑望遠鏡設計壽命30年，將在未來10到20年保持世界一流設備的地位，並將吸引國內外一流人才和前沿科研課題，成為國際天文學術交流中心。

令人驚嘆的三大中國智造

「大鍋」正式開工5年來，數千科學家、工程師和建設者們在這寂靜的山谷里，揮灑著他們的智慧和才情。

對於一個500米口徑的望遠鏡來說，如果往地底下挖個台基，可能需要幾十億元。把它建在渾然天成的喀斯特窪坑裡，還保留底部的植物生態，這不能不說是一次有趣的科學嘗試。此為FAST的自主創新技術之一。

儘管是個「重量級選手」，FAST卻能輕盈「起舞」。窪坑內鋪設的4450塊反射面板組成了一個球冠狀主動反射面，在接收射電信號時可以「搖曳」形成最大300米口徑的瞬時拋物面，使望遠鏡接收機與傳統拋物面天線一樣處在焦點上。如果把FAST比作「天眼」，它的眼球直徑達500米，而負責接收光線的眼珠直徑就有300米，還能「骨碌」地轉動。這一極富想像力的反射面板設計，為FAST的自主創新技術之二。FAST的主動反射面能覆蓋40度的天頂角，這口「大鍋」的鍋底並不是固定在山谷底部，而是由一套索網結構拉起來，隨著天體的移動發生變化，形成瞬時拋物面，極大提升觀測效率。

FAST有著相當於30個足球場的接收面積，所有信號最後都聚集在一個指甲蓋大小的空間，可謂前所未有。FAST採用輕型索拖動機構和並聯機器人，實現了接收機的高精度定位。此為FAST的自主創新技術之三。

FAST工程總工藝師王啟明介紹，十幾米長的索，誤差不準超過1毫米。「6根索拉著饋源艙移動，已經降到48毫米的位姿精度仍不能確保望遠鏡指向精準。」外觀像個飛碟的饋源艙是用來接收宇宙外來信號的裝置系統，不精準不行，於是科研人員在饋源艙內安裝了並聯機器人用於二級調整，最終調整定位精度為10毫米，可以接收70M赫茲到3G赫茲的外來信號。

「與老百姓擔心的恰恰相反，我們對環境沒有干擾，而是我們怕干擾。」FAST工程副經理張蜀新說，由於FAST望遠鏡的靈敏度非常高，極易受到電磁干擾，其周邊寧靜的電波環境需要得到保護，以保障FAST正常運行和科學產出。（貴州平塘9月25日專電）

(責編：胡艷明)

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