中国这个世界第一的工程今天竣工

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 00:43:29
中国这个世界第一的工程今天竣工



2016年07月03日央视



  原标题:中国这个世界第一的工程今天竣工!
  由中科院国家天文台主持,正在贵州平塘建设的500米世界最大单口径球面望远镜(英文简称FAST)主体工程即将完工,最后一块反射面单元今天将完成吊装。
  FAST通过接收宇宙天体的射电信号完成科学任务观测,反射面单元是其重要组成部分。一个30个足球场大小的“观天巨眼”经历二十余年的设计、施工,最终揭开神秘面纱。
  FAST将大大提升我国空间探测能力 首先寻找脉冲星
  根据建设规划,FAST将在2016年9月全部建成并初步投入使用,首个应用科学研究是寻找和研究宇宙中的脉冲星。专家介绍,脉冲星就像天体物理实验室,可以研究一些特殊天体物理和宇宙演化现象。如果发现脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家可以利用脉冲星去研究黑洞周围时空。此外,脉冲星也是非常精准的时钟,对于深空探测具有重要意义。
  事实上,脉冲星、类星体、星际有机分子等重要天文发现都与射电望远镜有关。诺贝尔奖历史上明确基于天文观测的10项获奖成果中,有6项出自射电望远镜。此外,500米口径球面射电望远镜的建成使用,可以将我国空间测控能力由月球同步轨道延伸到太阳系边缘,将为我国火星探测等深空研究奠定重要基础。
  看过《三体》的人可能都会好奇,这个超级望远镜是否能像小说中所描述的那样,帮助人类尽早地搜寻到地外文明?科学家表示,虽然FAST并不能发射信号给宇宙中或许存在的高等智慧生物,但是它超强的灵敏度却可以将人类搜寻外星文明能力提升到前所未有的高度。
  FAST射电望远镜到底有多牛?
  独门绝技一:大口径 看得远
  射电望远镜最重要的指标参数就是灵敏度。灵敏度越高,望远镜探测微弱无线电的能力越强。而要想提高灵敏度,就需要扩大射电望远镜的口径。FAST的口径达到了世界之最——500米。理论上说,FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。
  400年前人类第一架天文望远镜的口径仅有4.2厘米,FAST的口径是它的12000倍。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜相比,其综合性能提高约2.25倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,成为望远镜家族的掌门人。
  中国这个世界第一的工程今天竣工独门绝技二:灵活自如的巨眼
  根据FAST的工作原理,当它观测天体时,会随着天体的方位变化,在其500米的球冠状主动反射面上实时形成一个300米直径的瞬时抛物面,并通过这个300米的抛物面来汇聚电磁波。
  形象地来说,如果把FAST比作一只巨大的眼睛,那么这只巨眼的眼球直径就有500米,而负责接收光线的眼珠直径就有300米。FAST就是靠这个巨大灵活的眼珠来汇聚电磁波、观测深空。
  中国这个世界第一的工程今天竣工独门绝技三:毫米精度
  FAST的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号,聚集在药片大小的空间里,否则,就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。500米的结构,处处都是头发丝般毫米级的精度要求。用来编织索网的7000多根手臂般粗细的钢缆,每一根的加工精度都被控制在一毫米以内;最终的500米口径的天线精度是三个毫米,每一块小面板的制造精度是1.5个毫米。
  中国这个世界第一的工程今天竣工独门绝技四:深空猎手
  首先,FAST能够冲出银河系,寻找新星,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星,FAST期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的运动,掌握星系之间互动的细节,揭秘宇宙的起源和演化。类似的道理,FAST还能监听到一些太空有机分子发出的独特电磁波,搜索可能的星际通讯信号和外星生命。寻找外星生命是所有望远镜的使命之一,也是科幻爱好者们关注的热点,探索宇宙志在深空,巨大而灵巧的FAST,已经蓄势待发,奇迹与惊喜,就在眼前。
  观天巨眼——天文望远镜的前世今生
  天文望远镜就好像是一个个观天巨眼,帮助我们观测宇宙星空,探索世界奥秘。
  四百年前首架望远镜问世
  四百年前,历史上第一架天文望远镜在欧洲问世,这是天文学史上划时代的创举。这架望远镜的口径为4.2厘米,长约1.2米,聚光能力能达到肉眼的一百倍左右。利用这架光学望远镜,伽利略观测了月球环形山、太阳黑子、木星的卫星等,获得一系列重大发现,打开了人类认识和探索宇宙的窗口。
  在过去四百多年中,望远镜的制造技术有了突飞猛进的发展,光学镜片的口径最大已经达到了10米,比世界上第一台望远镜大了数万倍,集光能力随着口径的增大而增强,能够探测到更远更暗的天体。1990年,美国把哈勃望远镜发射到了太空,帮助人们首次窥探到宇宙深处的星系面貌,引领了天体物理研究的前沿。
  无线电技术发展 射电望远镜脱颖而出
  第二次世界大战以后,伴随着无线电技术的进步,射电望远镜脱颖而出。1963年美国在波多黎各建造了直径达305米的射电望远镜,顺着山坡固定在地表,是目前世界上最大的单孔径射电望远镜。1962年世界上首个综合孔径射电望远镜阵列建成,多个小望远镜组合起来获得相当于大口径单天线的集光能力,是望远镜发展史上的一个重大事件,发明人因该项技术获得了1974年诺贝尔奖。
  我国射电天文起步相对较晚,经过近半个世纪的发展,已经在绕月探测卫星的精确测定轨中发挥了重要作用。现在,国内大型望远镜的建造也日新月异。2012年上海建成65米口径射电望远镜,综合性能位居世界前列。2011年,世界最大口径的500米球面射电望远镜在贵州开工,预计在今年9月全部建成并投入使用,将成为最灵敏的观天巨眼。
  盘点世界著名望远镜
  美国阿雷西博望远镜(ARECIBO)
  美国阿雷西博射电望远镜位于波多黎各岛上的一座天然火山口当中,是目前世界上已建成的、最大单口径球面射电望远镜。其反射面口径为350米。波多黎各岛位于赤道附近,这个位置对于跟踪和观测行星、脉冲星和其他天体十分理想。
  阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)
  阿塔卡玛大型毫米波天线阵位于智利北部的查南托高原,由64面口径为12米的射电天线组成,是多个国家的研究机构合作建造的大型射电望远镜阵列。这里海拔五千多米,是地球上气候最干燥的地区之一,非常适合毫米波天文观测。
  澳大利亚平方公里阵列射电望远镜
  澳大利亚平方公里阵列射电望远镜(ASKAP)位于澳大利亚的默奇森地区,由36架碟形天线组成,每架天线的直径为12米,该望远镜阵列造价6500万英镑。这一区域没有其他无线电信号干扰,可以清楚地接收到来自宇宙的信号。
  中国上海佘山65米口径射电望远镜

  哈勃望远镜  中国上海佘山65米口径射电望远镜,是目前亚洲最大的可转射电望远镜,其主反射面面积达到了3780平方米,综合性能为亚洲第一、世界第四。它可以观测到100多亿光年以外的天体,在我国的嫦娥探月工程、火星探测等一系列重要的深空探测任务中都有它的身影。
  虽然射电望远镜的发展越来越快,但是光学望远镜的作用依然不可替代。最早的空间望远镜是哈勃望远镜,1990年由美国航天飞机送上太空,以2.8万公里的时速沿轨道运行。哈勃望远镜长13.3米,直径4.3米,清晰度是地基望远镜的10倍以上。作为天文史上最重要的仪器之一,哈勃望远镜已经在探测黑洞、暗物质和恒星演变等方面发挥重大作用。
  郭守敬望远镜(LAMOST)
  在地基天文望远镜中,光谱获取率最高的是我国自主设计建造的郭守敬望远镜(LAMOST)。该望远镜坐落在中科院国家天文台兴隆观测站,2008年建成。首次在国际上采用多镜片拼接主动调节的方式,可同时获得4000个天体的光谱,使我国光谱巡天技术真正走到了世界前列。


http://news.sina.com.cn/c/nd/2016-07-03/doc-ifxtsatm1246527.shtml




中国这个世界第一的工程今天竣工



2016年07月03日央视



  原标题:中国这个世界第一的工程今天竣工!  由中科院国家天文台主持,正在贵州平塘建设的500米世界最大单口径球面望远镜(英文简称FAST)主体工程即将完工,最后一块反射面单元今天将完成吊装。  FAST通过接收宇宙天体的射电信号完成科学任务观测,反射面单元是其重要组成部分。一个30个足球场大小的“观天巨眼”经历二十余年的设计、施工,最终揭开神秘面纱。  FAST将大大提升我国空间探测能力 首先寻找脉冲星  根据建设规划,FAST将在2016年9月全部建成并初步投入使用,首个应用科学研究是寻找和研究宇宙中的脉冲星。专家介绍,脉冲星就像天体物理实验室,可以研究一些特殊天体物理和宇宙演化现象。如果发现脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家可以利用脉冲星去研究黑洞周围时空。此外,脉冲星也是非常精准的时钟,对于深空探测具有重要意义。  事实上,脉冲星、类星体、星际有机分子等重要天文发现都与射电望远镜有关。诺贝尔奖历史上明确基于天文观测的10项获奖成果中,有6项出自射电望远镜。此外,500米口径球面射电望远镜的建成使用,可以将我国空间测控能力由月球同步轨道延伸到太阳系边缘,将为我国火星探测等深空研究奠定重要基础。  看过《三体》的人可能都会好奇,这个超级望远镜是否能像小说中所描述的那样,帮助人类尽早地搜寻到地外文明?科学家表示,虽然FAST并不能发射信号给宇宙中或许存在的高等智慧生物,但是它超强的灵敏度却可以将人类搜寻外星文明能力提升到前所未有的高度。  FAST射电望远镜到底有多牛?  独门绝技一:大口径 看得远  射电望远镜最重要的指标参数就是灵敏度。灵敏度越高,望远镜探测微弱无线电的能力越强。而要想提高灵敏度,就需要扩大射电望远镜的口径。FAST的口径达到了世界之最——500米。理论上说,FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。  400年前人类第一架天文望远镜的口径仅有4.2厘米,FAST的口径是它的12000倍。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜相比,其综合性能提高约2.25倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,成为望远镜家族的掌门人。  中国这个世界第一的工程今天竣工独门绝技二:灵活自如的巨眼  根据FAST的工作原理,当它观测天体时,会随着天体的方位变化,在其500米的球冠状主动反射面上实时形成一个300米直径的瞬时抛物面,并通过这个300米的抛物面来汇聚电磁波。  形象地来说,如果把FAST比作一只巨大的眼睛,那么这只巨眼的眼球直径就有500米,而负责接收光线的眼珠直径就有300米。FAST就是靠这个巨大灵活的眼珠来汇聚电磁波、观测深空。  中国这个世界第一的工程今天竣工独门绝技三:毫米精度  FAST的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号,聚集在药片大小的空间里,否则,就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。500米的结构,处处都是头发丝般毫米级的精度要求。用来编织索网的7000多根手臂般粗细的钢缆,每一根的加工精度都被控制在一毫米以内;最终的500米口径的天线精度是三个毫米,每一块小面板的制造精度是1.5个毫米。  中国这个世界第一的工程今天竣工独门绝技四:深空猎手  首先,FAST能够冲出银河系,寻找新星,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星,FAST期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的运动,掌握星系之间互动的细节,揭秘宇宙的起源和演化。类似的道理,FAST还能监听到一些太空有机分子发出的独特电磁波,搜索可能的星际通讯信号和外星生命。寻找外星生命是所有望远镜的使命之一,也是科幻爱好者们关注的热点,探索宇宙志在深空,巨大而灵巧的FAST,已经蓄势待发,奇迹与惊喜,就在眼前。  观天巨眼——天文望远镜的前世今生  天文望远镜就好像是一个个观天巨眼,帮助我们观测宇宙星空,探索世界奥秘。  四百年前首架望远镜问世  四百年前,历史上第一架天文望远镜在欧洲问世,这是天文学史上划时代的创举。这架望远镜的口径为4.2厘米,长约1.2米,聚光能力能达到肉眼的一百倍左右。利用这架光学望远镜,伽利略观测了月球环形山、太阳黑子、木星的卫星等,获得一系列重大发现,打开了人类认识和探索宇宙的窗口。  在过去四百多年中,望远镜的制造技术有了突飞猛进的发展,光学镜片的口径最大已经达到了10米,比世界上第一台望远镜大了数万倍,集光能力随着口径的增大而增强,能够探测到更远更暗的天体。1990年,美国把哈勃望远镜发射到了太空,帮助人们首次窥探到宇宙深处的星系面貌,引领了天体物理研究的前沿。  无线电技术发展 射电望远镜脱颖而出  第二次世界大战以后,伴随着无线电技术的进步,射电望远镜脱颖而出。1963年美国在波多黎各建造了直径达305米的射电望远镜,顺着山坡固定在地表,是目前世界上最大的单孔径射电望远镜。1962年世界上首个综合孔径射电望远镜阵列建成,多个小望远镜组合起来获得相当于大口径单天线的集光能力,是望远镜发展史上的一个重大事件,发明人因该项技术获得了1974年诺贝尔奖。  我国射电天文起步相对较晚,经过近半个世纪的发展,已经在绕月探测卫星的精确测定轨中发挥了重要作用。现在,国内大型望远镜的建造也日新月异。2012年上海建成65米口径射电望远镜,综合性能位居世界前列。2011年,世界最大口径的500米球面射电望远镜在贵州开工,预计在今年9月全部建成并投入使用,将成为最灵敏的观天巨眼。  盘点世界著名望远镜  美国阿雷西博望远镜(ARECIBO)  美国阿雷西博射电望远镜位于波多黎各岛上的一座天然火山口当中,是目前世界上已建成的、最大单口径球面射电望远镜。其反射面口径为350米。波多黎各岛位于赤道附近,这个位置对于跟踪和观测行星、脉冲星和其他天体十分理想。  阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)  阿塔卡玛大型毫米波天线阵位于智利北部的查南托高原,由64面口径为12米的射电天线组成,是多个国家的研究机构合作建造的大型射电望远镜阵列。这里海拔五千多米,是地球上气候最干燥的地区之一,非常适合毫米波天文观测。  澳大利亚平方公里阵列射电望远镜  澳大利亚平方公里阵列射电望远镜(ASKAP)位于澳大利亚的默奇森地区,由36架碟形天线组成,每架天线的直径为12米,该望远镜阵列造价6500万英镑。这一区域没有其他无线电信号干扰,可以清楚地接收到来自宇宙的信号。  中国上海佘山65米口径射电望远镜
  哈勃望远镜  中国上海佘山65米口径射电望远镜,是目前亚洲最大的可转射电望远镜,其主反射面面积达到了3780平方米,综合性能为亚洲第一、世界第四。它可以观测到100多亿光年以外的天体,在我国的嫦娥探月工程、火星探测等一系列重要的深空探测任务中都有它的身影。
  虽然射电望远镜的发展越来越快,但是光学望远镜的作用依然不可替代。最早的空间望远镜是哈勃望远镜,1990年由美国航天飞机送上太空,以2.8万公里的时速沿轨道运行。哈勃望远镜长13.3米,直径4.3米,清晰度是地基望远镜的10倍以上。作为天文史上最重要的仪器之一,哈勃望远镜已经在探测黑洞、暗物质和恒星演变等方面发挥重大作用。  郭守敬望远镜(LAMOST)  在地基天文望远镜中,光谱获取率最高的是我国自主设计建造的郭守敬望远镜(LAMOST)。该望远镜坐落在中科院国家天文台兴隆观测站,2008年建成。首次在国际上采用多镜片拼接主动调节的方式,可同时获得4000个天体的光谱,使我国光谱巡天技术真正走到了世界前列。

http://news.sina.com.cn/c/nd/2016-07-03/doc-ifxtsatm1246527.shtml



7月3日,位于中国贵州省内的500米口径球面射电望远镜(FAST),顺利安装最后一块反射面单元,标志着FAST主体工程完工,进入测试调试阶段。FAST主动反射面由4450块反射面板单元组成,面积约25万平米,近30个标准足球场大小,用于反射无线电波。据介绍,FAST旨在实现大天区面积、高精度的天文观测,其科学目标包括巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号等,其应用目标是在日地环境研究、搜寻地外文明、国防建设和国家安全等国家重大需求方面发挥作用。图为7月2日航拍安装完成前夕雾中的“天眼”。 中新社记者 贺俊怡 摄


图为航拍安装完成的“天眼”。 中新社记者 贺俊怡 摄
图为最后一块反射面板单元安装完毕。
图为准备安装最后一块反射面板单元。
。图为准备安装最后一块反射面板单元。
图为运送最后一块反射面板单元。
图为最后一块反射面板单元安装完毕。
图为起吊最后一块反射面板单元。
图为工人正在安装最后一块反射面板单元。
图为航拍安装完成的“天眼”。
图为7月2日航拍安装完成前夕的“天眼”。
图为7月2日安装完成前夕的“天眼”。
图为7月2日航拍安装完成前夕的“天眼”。
图为7月2日航拍安装完成前夕的“天眼”。
图为7月2日航拍安装完成前夕雾中的“天眼”。 中新社记者 贺俊怡 摄
FAST旨在实现大天区面积、高精度的天文观测,其科学目标包括巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号等,其应用目标是在日地环境研究、搜寻地外文明、国防建设和国家安全等国家重大需求方面发挥作用。
花了多少钱?
FAST的重点是探测星际分子,先研究宇宙学尺度上的生命起源。
死星已成。
这张拼版照片为2009年5月25日拍摄的FAST工程所在地(左上)、2011年9月6日拍摄的FAST工程所在地(右上)、2012年8月5日拍摄的FAST工程所在地(左中)、2014年5月2日拍摄的FAST工程所在地(右中)、2015年1月16日拍摄的FAST工程所在地(左下)和2016年7月3日拍摄的主体完工后的FAST全景(右下)(前五张图片由国家天文台FAST项目团队提供,第六张图片新华社记者 欧东衢 摄 。新华社发 图片来源:新华网2016年7月3日,直径500米、迄今全球最大的“锅盖”在贵州喀斯特天坑中架设完成。它就是500米口径球面射电望远镜,世界上最大和最具威力的单口径射电望远镜。它被称为“天眼”,用来倾听宇宙深处声音、观测宇宙奥秘。从老式电视上的雪花点说起,当老式电视收不到信号时,屏幕上不是一片空白,而是闪烁着密密麻麻的雪花点。其实,这些雪花点就是电磁波信号,其中也包括来自太空的射电辐射。1933年,美国贝尔实验室的科学家用一台灵敏度很高的接收机意外发现了来自银河中心稳定的射电辐射,从此开启射电天文学的大门。用过“锅盖天线”的人知道,锅盖口径越大,电视画面也越清晰。对于射电望远镜来说,口径越大看得越远。全世界的射电天文学家都追求建造更大口径的“锅盖”,以提高射电望远镜灵敏度。中国科学院国家天文台研究员、500米口径球面射电望远镜工程副经理彭勃说,射电望远镜在设计建造之初就曾遇到经费紧张,但不管减什么科学家们都不愿缩小望远镜的口径。“宇宙空间混杂各种辐射,遥远的信号像雷声中的蝉鸣,没有超级灵敏的‘耳朵’,根本就分辨不出来。”中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜工程首席科学家、总工程师南仁东说。此前,世界上最灵敏的射电望远镜,分别是德国波恩100米望远镜和美国阿雷西博300米望远镜。前者是可以移动“摇头”的,后者则借助波多黎各岛上的喀斯特洼坑建造。1993年国际无线电联大会上,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,渴望在电波环境彻底毁坏前,回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。“造世界第一大口径射电望远镜,是南仁东老师和几位前辈的梦,体现了中国天文学家的鸿鹄之志。”彭勃说。1995年底,北京天文台联合国内20余所大学和研究所,成立了射电“大望远镜”中国推进委员会,提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面,即“阿雷西博型天线阵”的喀斯特工程概念。此后,中国科学家们进一步推进喀斯特概念,提出独立研制一台新型的喀斯特单元,即500米口径球面射电望远镜。


这张拼版照片为FAST项目拼装第一块反射面板(左上,2015年8月2日摄)、FAST反射面板安装近半(右上,2015年12月16日摄)、FAST项目反射面板安装近八成(左下,2016年3月9日摄)、FAST项目反射面板安装完成(右下,2016年7月3日摄)。  新华社记者 欧东衢 摄 图片来源:新华网无论是置身大射电望远镜边上,爬上附近山顶的观景台,还是通过虚拟现实视频,你都能直观感受它的第一特点——大。科学家们形容它是一座“观天巨眼”。中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜工程总工艺师王启明说,仅圈梁、索网和支撑馈源舱的6座高塔就用掉1万多吨钢材。“望远镜反射面总面积为25万平方米,相当于30个标准足球场那么大。尽管反射面板才1毫米厚,也用掉2000多吨铝合金。”王启明说。但大射电望远镜绝不是金属堆砌的“傻大粗”,它是最精密的天文仪器。由于采用光机电一体化的馈源平台,加之馈源舱内的并联机器人二次调整,它在馈源与反射面之间无刚性连接的情况下,可实现毫米级指向跟踪,确保精确地聚集和监听宇宙中微弱的射电信号。大射电望远镜的建造工艺也是精益求精。王启明说,由于严苛要求,这个大科学工程推动了多领域装备制造能力的提升:——主动反射面的索网具备高弹性、抗拉伸、抗疲劳特征,其500兆帕的超高应力幅,是国家标准的2.5倍;——帮助反射面变位的2000多个液压促动器通过伸缩实现精确定位、协同运动,还可将自身各项状态信息上报给控制系统,满足适时跟踪、换源等运动要求;——承担着传输各种数据信息使命的动光缆可经受反复弯曲、卷绕和扭转等机械性能和恶劣自然环境考验。“我们的最初设计理念源自美国阿雷西博望远镜。但跟阿雷西博相比,主动反射面系统是我们最大的创新。”彭勃说,大射电望远镜的索网结构可以随着天体的移动变化,带动索网上的450个反射单元,在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面,极大提升观测效率。阿雷西博望远镜是固定望远镜,只能通过改变天线溃源的位置扫描天空中的一个约20度的带状区域。而主动反射面让中国大射电望远镜拥有更广的观测范围,能覆盖40度的天顶角。大射电望远镜的工作频率比较广。彭勃说,馈源舱内配置了覆盖频率70MHz~3GHz的多波段、多波束馈源和接收机系统。中国科学院国家天文台副台长郑晓年说,100米口径的德国波恩望远镜曾号称“地面最大的机器”,中国大射电望远镜与它相比,灵敏度提高约10倍。300米口径的美国阿雷西博望远镜,50多年一直无人超越,中国大射电望远镜跟它相比,综合性能提高约10倍。


拼版照片:上图为2014年7月24日拍摄的晚霞中的FSAT(国家天文台FAST项目团队提供);下图为2016年6月27日拍摄的晚霞中的FAST(新华社记者欧东衢摄)。 新华社发 图片来源:新华网“跟其他射电望远镜一样,中国大射电望远镜最主要的两大科学目标是巡视宇宙中的中性氢和观测脉冲星,前者是研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化,后者是研究极端状态下的物质结构与物理规律。”郑晓年说。地球大气层留给人类探索宇宙两个窗口,一个是光学,一个是射电。对天文学家来说,如果光学望远镜是显微镜,那么射电望远镜就是CT机,可以获得天体的超精细结构。“有7套接收机,因为不同的波段观测的频率不一样,观测和研究目标就不一样。”彭勃说,在大射电望远镜眼中,宇宙和宇宙天体是一种立体的呈现。半个多世纪以来,全世界所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸,中国大射电望远镜的加盟将大大加快这一速度。而收集的能量,意味着解读宇宙深处奥秘的信息量。“从射电望远镜诞生至今,人类共发现了约2500颗脉冲星,如果中国大射电望远镜的工作时间全部用于观测脉冲星,它一年时间内就有望将这个数量翻倍。”彭勃说,脉冲星可以用于脉冲星导航、脉冲星计时阵等应用目标。南仁东认为,大射电望远镜还有可能会发现一些前所未见的脉冲星现象,比如说一个脉冲星和一个黑洞结对,那么就可能产生突破性的理论。  物理学发展中的每一次小小的进步,都伴随着极大的艰难与曲折。但在人类文明进步的每个阶段,物理学始终站在解放生产力的前沿。彭勃说,科学家利用阿雷西博望远镜发现引力波,并获得诺贝尔物理学奖,中国大射电望远镜则为自然科学特别是物理学相关领域提供了重大发现的机会。“针对大众十分关心的大射电望远镜能否用于寻找地外文明,答案是肯定的。”彭勃表示,它是探测系外行星尤其是类地行星的利器。由于灵敏度提高,它能看到更远、更暗弱的天体,通过探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号,寻找地外文明的几率比现有设备提升75至10倍。在7月3日馈源舱升舱和反射面板按计划完成安装后,大射电望远镜将进行2个多月的系统调试,于9月底正式竣工投入使用。但要实现所有功能参数最优化,它还要在两三年的观测中不断调试完善。“大射电望远镜建成后将成为中国天文学研究的‘利器’,在未来10至20年保持世界一流设备的地位。”郑晓年说,“希望中国科学家尽快利用它出成果。”(执笔记者齐健;参与记者吴晶晶、胡星、杨维汉)


拼版照片:左图为2013年8月28日拍摄的FAST夜景(国家天文台FAST项目团队提供);右图为2016年6月27日拍摄的FAST夜景。 新华社记者 刘续 摄 图片来源:新华网为建造世界最大单口径射电望远镜,实现高精度的天文观测,中国科学院进行了为期10余年的500米口径球面射电望远镜(FAST)预研究。从2011年3月开始,数千科学家、工程师和建设者们深扎贵州黔南州平塘县的山谷,用工匠精神精雕“眼窝”、勾勒“眼底”、密布“神经”、点睛“眼珠”……2016年7月3日,随着最后一块反射面板的安装完成,被誉为中国“天眼”的FAST主体工程完工。据介绍,FAST突破了射电望远镜的百米极限,它拥有30个足球场大的接收面积,与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍。它将在未来10至20年保持世界一流设备的地位。中科院国家天文台副台长郑晓年表示,FAST建成后将成为中国天文学研究的“利器”。它将可能搜寻到更多的奇异天体,用来观测脉冲星,探索宇宙起源和演化、星系与银河系的演化等等,甚至可以搜索星际通讯信号,开展对地外文明的探索。


为了给新一代射电“大望远镜”安家,科学家们通过卫星遥感把贵州喀斯特山区翻了个遍。彭勃回忆说,当时天文台委托两家院所进行独立搜寻,从300多个候选洼坑中遴选。结果,位于黔南州平塘县的大窝凼两次都获最高分。贵州天然喀斯特洼坑提供的条件,始终都是中国大射电望远镜最独到、成为世界最大最强的基础。 新华社记者 欧东衢 摄 图片来源:新华网


拼版照片:上图为2014年8月21日从FAST馈源舱处拍摄的天空(国家天文台FAST项目团队提供);下图为2016年6月28日从FAST馈源舱处拍摄的天空。 新华社记者 欧东衢 摄 图片来源:新华网


拼版照片:上图为2015年8月2日拍摄的FAST首块反射面板安装成功;下图为2016年7月2日拍摄的FAST吊装最后几块反射面板。 新华社记者 欧东衢 摄 图片来源:新华网


拼版照片:上图为2015年8月2日拍摄的FAST首块反射面板安装成功;下图为2016年7月2日拍摄的FAST一景。 新华社记者 欧东衢 摄 图片来源:新华网