——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
2016年7月3日,貴州省平塘縣500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(英文簡稱FAST)工程大窩凼臺(tái)址現(xiàn)場,最后一塊反射面單元吊裝萬事俱備。隨著中國科學(xué)院國家天文臺(tái)臺(tái)長、FAST工程經(jīng)理嚴(yán)俊的一聲令下,最后一塊反射面單元隨著隆隆的鞭炮聲緩緩起吊,在完成了二次空中轉(zhuǎn)接并用纜索吊下滑到指定位置后被順利安裝在索網(wǎng)上。近30個(gè)足球場面積的反射面由4450塊反射面單元逐漸鋪設(shè)完成,反射面工程是FAST最后一個(gè)設(shè)備工程,其順利完成標(biāo)志著FAST工程主體工程的順利完工。
據(jù)悉,F(xiàn)AST是目前世界上規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡。它是“十一五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,被形象地稱為“觀天巨眼”,反射面總面積約25萬平方米,用于匯聚無線電波供饋源接收機(jī)接收。
緣何落戶“天坑”大窩凼
FAST坐落于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)金科村。為何選址大窩凼?國家天文臺(tái)副臺(tái)長、FAST工程常務(wù)副經(jīng)理鄭曉年告訴記者,大窩凼就像一個(gè)“天坑”,這里一是地貌最接近FAST的造型,工程開挖量最??;二是這里的喀斯特地質(zhì)可以保障雨水向地下滲透,不會(huì)在表面淤積而損壞和腐蝕望遠(yuǎn)鏡;三是FAST雖是射電望遠(yuǎn)鏡,卻不能忍受一丁點(diǎn)電波,大窩凼附近5公里半徑之內(nèi)沒有一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),沒有大型工業(yè),無線電環(huán)境非常理想。“在這里,手機(jī)、數(shù)碼設(shè)備等都是干擾,都不能使用”,鄭曉年強(qiáng)調(diào)。
300米的碗與500米的鍋
鄭曉年說,F(xiàn)AST主要由反射信號(hào)的拋物面和接收信號(hào)的饋源兩大部分組成,通過“鍋”的反射聚焦,把幾平方米到幾千平方米的信號(hào)聚攏到一點(diǎn)上。FAST射電望遠(yuǎn)鏡采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)方式,在國際上首次實(shí)現(xiàn)大口徑可移動(dòng)的觀測效果。
據(jù)鄭曉年介紹,F(xiàn)AST工程的三項(xiàng)自主創(chuàng)新:一是利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺(tái)址;二是洼坑內(nèi)鋪設(shè)數(shù)千塊單元組成500米球冠狀主動(dòng)反射面,球冠反射面在射電源方向形成300米口徑瞬時(shí)拋物面,使望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)能與傳統(tǒng)拋物面天線一樣處在焦點(diǎn)上;三是采用輕型索拖動(dòng)機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的高精度定位。
“真正開始運(yùn)行的時(shí)候,就像有一只300米的碗在500米的鍋里滾動(dòng),然后等效地構(gòu)成了一個(gè)主動(dòng)、可動(dòng)的、能夠克服地球自轉(zhuǎn)的,能夠非常準(zhǔn)確靈敏地觀測太空的一個(gè)儀器?!?鄭曉年說。
能否找到“外星人”
FAST那么靈敏,它能接收到遙遠(yuǎn)的世界里發(fā)過來的極其微弱的“外星人”的信號(hào),甚至找到“外星人”嗎?鄭曉年指出,地外文明本身就具有爭論,F(xiàn)AST工程科學(xué)目標(biāo)有:巡視宇宙中的中性氫,研究宇宙大尺度物理學(xué),探索宇宙起源和演化;觀測脈沖星,研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律;主導(dǎo)國際低頻甚長基線干涉測量網(wǎng),獲得天體超精細(xì)結(jié)構(gòu);探測星際分子;搜索可能的星際通訊信號(hào)。
科學(xué)家對(duì)科學(xué)的態(tài)度是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模撤N程度上也可以看出,F(xiàn)AST一旦建成,就是人類迄今為止看得最遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡,許多人類探索宇宙的未解之謎,都有望從它身上找到答案。
突破射電望遠(yuǎn)鏡百米極限
國家天文臺(tái)臺(tái)長嚴(yán)俊指出,F(xiàn)AST突破了射電望遠(yuǎn)鏡的百米極限,開創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式。它擁有30個(gè)足球場大的接收面積,將是國際上最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡。與號(hào)稱“地面最大的機(jī)器”的德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比,靈敏度提高約10倍;與排在阿波羅登月之前、被評(píng)為人類20世紀(jì)10大工程之首的美國阿雷西博Arecibo 300米望遠(yuǎn)鏡相比,其綜合性能提高約10倍。作為世界最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡,F(xiàn)AST將在未來10-20年保持世界一流設(shè)備的地位。
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