探秘中国“天眼”

　　7月23日，我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜的重要设备——反射面单元面板第一批1000个单元“就位”，开始在贵州省黔南进行现场拼装。

　　这只被誉为中国“天眼”的超级望远镜（见图一）单口径500米，接收面积相当于近30个足球场。中国“天眼”为何选址黔南？长啥样？有哪些“本领”？它能找到“外星人”么？让我们一起走近这一超级射电望远镜（英文简称：FAST）。

　　● 遥望百亿光年星际

　　射电是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜可不是肉眼观测的普通望远镜，跟收卫星信号的天线锅类似，通过锅的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。

　　“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FAST工程首席科学家、总工程师南仁东说。

　　要想获得更远的射电，“阅读”到宇宙深处的信息，就需要更大口径的射电望远镜。简言之，就是“锅”越大，星际穿越的距离就越远。

　　与德国波恩100米望远镜相比，FAST灵敏度提高约10倍。这意味着，远在百亿光年外的射电信号，FAST也有可能“捕捉”到。

　　● 中国“天眼”“眼窝”深

　　打开卫星地图，贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率，就能看到大大小小的“漏斗”状“天坑”群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的“家”。

　　经过反复筛选，科学家最终在平塘县克度镇找到了“大窝凼”——最适合硕大“天眼”的深深的“眼窝”。FAST项目馈源支撑系统总工程师孙才红告诉记者，选址“大窝凼”有三方面原因，一是地貌最接近FAST的造型，工程开挖量最小；二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透，不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜；三是射电望远镜需要一处“静土”，“大窝凼”附近5000米半径之内没有一个乡镇，无线电环境理想。

　　“FAST周围3座山峰呈三足鼎立之势，每座距离都在500米左右，中间的洼地犹如一个天然的锅架，刚好稳稳地盛下FAST这口‘大锅’。”孙才红说。

　　● “变形金锅”随天动

　　来到“大窝凼”，你会发现总面积达25万平方米的反射面看起来像一口超级“大锅”。总长度超过1500米的钢圈梁，将上万根钢索牢牢固定住。

　　孙才红说，反射面单元面板将固定在上万根钢索上，安装完成后整个反射面其实是悬在半空中的，有螺旋状公路一直通达“凼”底，供车辆和人员维护设备时通行。反射面与地面之间的空隙今后还会恢复植被，保护环境。

　　这口500米口径的大“锅”，是口名副其实的“变形金锅”。

　　“‘变形金锅’会动。FAST的索网结构可以随着天体的移动自动变化，带动索网上活动的4450个反射面板产生变化，足以观测到任意方向的天体，同时，馈源舱也随索网一同运动，采集反馈信息。”面板单元技术总师、中国电科研究员级高级工程师郑元鹏说。

　　● 能否看到“外星人”？

　　中国天文学会理事长、中国科学院院士武向平表示，在天文观测方面，中国长期以来在世界上没有占据很前沿的位置。如果没有观测数据积累，总是用别人“二手的东西”，即使做了研究，也很难出彩。FAST建成后将弥补我国在观测领域的不足。

　　武向平认为，FAST非常适合脉冲星的观测，可以检验广义相对论，对高能物理、极端物理、相对论的检验也非常有意义。此外，“FAST能从宇宙的今天看到很远的地方去，有助揭开宇宙起源之谜，甚至是‘地外文明’”。

　　“宇宙中的生命体或高智商‘外星人’若存在，他们的产生、遗留之信息，若存在于浩瀚天宇中，也有可能被FAST探测并接收到。”中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成说。

　　（据新华社贵阳7月23日电 记者余晓洁、齐健、周润健）

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　　FAST是如何诞生的？

　　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。随后，以北京天文台为主，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，提出建设“喀斯特工程”。

　　FAST工程的预研究历时13年，由中科院国家天文台主持，全国20余所大学和研究所的百余位科技骨干参加此项工作。2007年7月，FAST项目正式立项。2011年3月25日，FAST工程正式开工建设。中国FAST工程办公室称，这一超级望远镜有望在2016年建成，建成后将成为世界级射电天文研究中心。