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杨军:探秘宇宙 “天眼”开眼
杨军
09月27日 13:07
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2016年9月26日中国日报头版转5版整版刊发FAST落成投用报道

9月25日,位于贵州省平塘县,有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜FAST工程竣工。FAST正式开始接收来自宇宙深处的电磁波,标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。自此,中国可以用自己的望远镜来收听来自太空深处的无线电波,探秘宇宙变迁、地外新星和生命体。

据悉,作为国家重大科技基础设施,“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构,其外形像一口巨大的锅,接收面积相当于30个标准足球场。

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平上周日就“天眼”工程落成发表贺信,向参加研制和建设的广大科技工作者、工程技术人员、建设者,表示热烈的祝贺和诚挚的问候。

习近平在贺信中表示,“中国天眼”是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。

科学家表示,借助这只巨大的“天眼”,科研人员可以窥探星际之间互动的信息,观测暗物质,测定黑洞质量,甚至搜寻可能存在的星外文明。

中科院国家天文台副研究员钱磊是中科院派出的参与FSAT建设的科研人员之一,他认为, FAST的最终目标是寻找宇宙的规律。

钱磊表示,脉冲星是宇宙中具有超强磁场,并极快速旋转的中子星。理论上,如果有外太空文明的话,一颗典型的脉冲星的信号,可以给我们提示,比较亮的那些地方,就说明是有信号的地方,越亮表明信号越强。

FAST工程副经理,办公室主任张蜀新透露,在FAST调试完成后,外国科学家将可以利用它进行科学研究。

“这是一个巨大的工程,锁驱动和主动反射面在其它的射电望远镜里都从来没有运用过。”张蜀新解释到,“我们在FAST局部通过驱动形成300米直径的瞬时抛物面,这不仅需要经验,还需要方法,有一个摸索的过程,需要检验是否达到应有的精度。”

“但是望远镜建成不等于达到最佳性能,未来3到5年要通过观测和不断调试将FAST的性能达到最优。”张蜀新说。


2016年7月9日中国日报头版封面故事转15版刊发FAST报道

据了解,主动反射面是FAST望远镜的重要组成部分,共有4450块反射面板单元,包括4273块基本类型和177块特殊类型。反射面单元边长为10.4~12.4米,每块单元重427.0至482.5公斤,厚度约1.3毫米。FAST反射面单元吊装工程从2015年8月2日开始施工,经过11个月的艰苦奋斗,近30个足球场面积的反射面逐渐铺设完成。

“这调试过程中,我们也会对数据进行一些科学的分析,希望通过这些分析找到一些特殊性的收获。在调试阶段,将以将望远镜的性能达到最优作为目的。我们很期待能够有一些新的发现。”FAST工程副总工艺师孙才红如是说。

FAST工程总工艺师王启明说:“作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来10到20年保持世界一流的地位,我们想要尽快完成调试,并充分利用好这段时间。”

“FAST已经有了一个好的开始。”有科研人员表示,在近日通过一次试验性观测,成功接收到来自1351光年外一颗脉冲星发出的脉冲信号。

据悉,今年9月中旬以来,FAST工程科研人员便开始对射电望远镜进行试验性观测工作。在9月17日的一次观测中,FAST望远镜成功接收到了一组来自遥远宇宙的高质量脉冲星信号。这组信号是FAST投入试观测以来,接收到的性噪比最高的电磁波信号。从获取的频率相位图中,科研人员计算出这颗脉冲星与地球的距离。

事实上,FSAT之所以选择贵州省平塘县的“大窝凼”,主要还是看中当地的地理环境,“大窝凼”本身就是一个球形,所以在该地建设FAST不需要再“挖坑”可以节约大量成本。此外,贵州独特的喀斯特地貌,可以很好地解决排水问题,使得雨水对FAST反射表明的影响基本可以忽略不计。

SKA(平方公里阵列射电望远镜)组织总干事菲利普•约翰•戴蒙德表示,FAST是世界最大单口径射电望远镜,它具备的新技术和新的接收系统将使得检测更有效,众多天文学家和科学家都在排队等候使用它的机会。

“中国也是SKA(平方公里阵列射电望远镜)这个国际项目的参与成员之一,该项目将为FAST的发现提供更多的细节,它们之间是互补的。”


2012年3月28日中国日报19版整版刊发FAST项目启动报道

美国天文台长安东尼•詹姆斯•比斯利表示,FAST的建成对中国来说是一个机会,它让中国科学家走到世界前沿,相信其启用后会对包括美国在内的世界射电天文学的研究发挥更大贡献。

“当然,想要达到上述境地还需要花费2到3年的时间,将FAST的性能调试到最佳状态。”比斯利补充说到。

这项中国有史以来最大的天文工程,总投资达12亿元,2011年3月动工,直到2016年9月25日竣工,它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。

中科院国家天文台台长严俊说,中国“天眼”的研制和建设,体现了我国自主创新能力,由最初不到5人的研究小组发展到上百人的团队,工程建设凝聚了国内100多家单位的力量,实现了我国大科学工程由跟踪模仿到集成创新的跨越,将为我国射电天文多个研究领域和自然科学相关领域提供重大发现的机会。

关于作者:杨军,中国日报贵州记者站站长

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