FAST的主体工程顺利完工

小编薇薇 · 2016-7-6 10:09:22

7月3日上午10时许，在贵州省黔南布依族自治州州平塘县克度镇金科村“大窝凼”洼地，随着中国科学院国家天文台台长严俊一声令下，世界最大的单口径望远镜FAST的最后一块反射面单元在隆隆的鞭炮声中缓缓起吊，在完成了二次空中转接并用缆索吊下滑到指定位置后，被顺利安装在索网上。这标志着“观天巨眼”FAST的主体工程顺利完工！

FAST的英文全称为“Five-hundred-meterAperture Spherical radio Telescope”，汉语即“500米口径球冠状主动反射球面射电望远镜”。作为我国重要的大科学装置，FAST是“十一五”国家重大科技基础设施建设项目，旨在建造世界第一大单口径射电望远镜，以实现大天区面积、高精度的天文观测。　

什么是射电望远镜？
　　1932年，美国无线电工程师卡尔·央斯基(KarlGuthe Jansky，1905-1950)用无线电天线探测到了来自银河系中心（人马座方向）的射电辐射，人类打开了传统光学波段之外进行天文观测的第一个窗口。
　　射电望远镜通过接收来自宇宙中的电波信号来获取并分析各种信息。射电望远镜由定向天线或天线阵、馈电线、高灵敏度接收机和记录仪等部分组成。天线或天线阵将收集到的天体电波，经过馈电线送到接收机上；接收机具有极高的灵敏度和稳定性，它将微弱的天体电波高倍放大后进行检波，再将高频信号转变为低频形式记录下来。

　　射电望远镜按天线结构的不同可分几个类型，如抛物面天线，射电干涉仪，甚长基线干涉仪和综合孔径系统等。这些技术是20世纪60年代后发展起来的。

FAST将大大提升我国空间探测能力

　　根据建设规划，FAST将被应用于寻找和研究宇宙中的脉冲星等方面。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。

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。

　　据中科院国家天文台副台长郑晓年介绍，FAST突破了射电望远镜的百米极限，相当于30个足球场那么大。在FAST建成以前，世上已存的最大射电望远镜有两个：一个是号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜，一个是被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜。

　　FAST建成后，其灵敏度将比德国波恩100米望远镜提高约10倍，综合性能将比美国阿雷西博300米望远镜提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜，FAST有望在未来20～30年保持世界一流设备的地位。

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。

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。

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。