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砥砺奋进的五年·重大工程巡礼
中国天眼 志在高远
2017-06-14 10:27      来源:人民网-人民日报     
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  图为FAST项目从安装第一块反射面板到完成的过程。左上:FAST安装第一块反射面板(2015年8月2日摄);右上:FAST反射面板安装近半(2015年12月16日摄);左下:FAST反射面板安装近八成(2016年3月9日摄);右下:FAST全景(2016年9月24日摄)。新华社记者欧东衢摄

  5月24日,中科院国家天文台FAST(500米口径球面射电望远镜)数据中心正式落户贵州。

  FAST是世界最大单口径射电望远镜,于2016年9月25日在贵州省平塘县落成启用,被誉为“中国天眼”。

  这个目前中国保持领先的天文工程,开创了建造巨型射电望远镜的新模式,具有独立自主知识产权,被认为将在未来10至20年内保持世界一流地位。

  在此之前,世界上保持领先的射电望远镜,一个是德国100米直径的“埃菲尔斯伯格”,一个是美国300米直径的“阿雷西博”,而FAST建成后,灵敏度将比“埃菲尔斯伯格”提高约10倍;与“阿雷西博”相比,其综合性能提高约10倍。

  口径突破百米已是射电望远镜的极限,建造如此巨大的射电望远镜国际上没有先例,而500米口径的结构要实现毫米级精度,也是前所未有。

  “从选址开始,FAST的建造就充满艰辛和不易。”台址与观测基地系统总工程师朱博勤说。

  “在平地上建百米以上的射电望远镜,巨大的自重就会造成形变,一阵风也会让它变形。所以科学家们决定选择在洼地里建造。而在具体选址时,则既要考虑电磁波环境、地质条件,还要考虑造价问题。”朱博勤说,“在排除了火山口、矿坑和陨石坑等低洼地形后,我们锁定了喀斯特地貌。”

  科学家们前后总共考察了400多个洼地,经过反复比较论证,最终选定了贵州省平塘县克度镇金科村的大窝凼洼地。

  此后,FAST的创意经过多年反复锤炼,其间对主动反射面、光机电一体化的馈源支撑系统、高精度的测量与控制、接收机等多项关键技术开展了合作研究,凝聚了来自多家科研单位的众多中国科学家的创新研究。

  建成启用后的FAST,在探测宇宙中的遥远信号和物质方面,将成为对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行精密观测的利器,有助于解答宇宙初始混沌、暗物质分布与大尺度结构,以及星系演化等领域的谜团。同时,在深空探测、脉冲星自主导航、高分辨率微波巡视和太空天气预报等方面,也将发挥重要作用。

  除了单向接收宇宙信号之外,FAST也具备提供星际间的深空通讯能力。如果有人类航天器飞到远至太阳系外缘行星,仍然能够通过FAST和地球联系上。

  FAST的设计综合体现了我国高技术创新能力。它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国家安全等方面发挥不可替代的作用。其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。

  FAST工程副总经理、办公室主任张蜀新说,未来2至3年,FAST的重点工作是调试和试观测工作。“科学家总是希望能够获得高质量的观测数据,所以未来将通过调试和试观测,以达到望远镜的最佳性能。我们当然也期待过程中会有一些令人惊喜的发现。”

  《人民日报》( 2017年06月14日01版)



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[责任编辑:贺晓雁]
 
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