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“天眼”开了!第一个想告诉他

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时间:2020-01-13 14:08:29  来源:人民网  

  1月11日下午,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜,简称FAST,通过国家验收,正式开放运行,成为全球最大且最灵敏的射电望远镜。这意味着“中国天眼”开启了睁眼看宇宙的新征程,也意味着人类向宇宙未知地带探索的眼力更加深邃,眼界更加开阔。

  供图:中国科学院国家天文台

  说起FAST,人们总会想起南仁东。为了打开“中国天眼”,总工程师南仁东心无旁骛,从提出构想到FAST一点点成型,22年间夜以继日、废寝忘食,为“中国天眼”耗尽了生命。2017年10月,“中国天眼”首次发现2颗脉冲星,南仁东却没能看到,2017年9月15日,南仁东因肺癌抢救无效去世,享年72岁。现在,FAST通过国家验收,这个结果我们第一个想告诉他。

  “天眼之父”南仁东

  小山镇里的大装置

  贵州省平塘县的一处大窝凼,这里坐落着世界最大的单口径射电望远镜FAST。爬过一段山路,那口形似大锅的射电望远径呈现眼前。

  工作人员:你跟我一起看到的这个东西就是FAST。它主体最直观的就是三大部分……

  经工作人员介绍,眼前这个巨型装置的结构一目了然。大锅四周均匀分布着六个电塔,大锅的表面是半透明的网状镜面叫反射面,行走于大锅边沿,能看见脚下盘旋的山路。大锅底部中心一个标有FAST标识的盒子叫馈源舱,馈源舱与六个电塔间由六根光缆相连。

  工作人员:反射面的主要作用就是把天上搜集到的天体比如脉冲星这些东西它发射出来信号,反射到下面的镜面,形成一个抛物面,然后一个反射这些信号会汇聚到一个焦点上,就是到馈源舱。馈源舱上的光缆会把接受到的信号传到综合楼,在那边进行数据处理和存储。

  相信每个人看到FAST的第一印象就是它的大,成年人绕FAST走一圈大约需要40分钟。国家天文台研究员、FAST运行和发展中心总工程师姜鹏说,他们已习惯大家称其为大锅,并计算过这口锅的容量。

  姜鹏:如果它装满水,全世界每人可以分4瓶矿泉水,够全世界人饮用一天的,这就是它的功能体量,全世界有75亿人,你可以想象它的功能体量有大。

  中国天眼通过验收开启看宇宙新征程

  2020年1月11日,FAST迎来了它重要的一天。国家发展改革委高技术司副司长沈竹林宣读验收委员会对FAST的验收意见。

  沈竹林:验收委员会认为,FAST工程建设实现了多项自主创新,显著提升了我国射电天文研究和技术水平,推动了相关产业技术的革新与发展,产生了较大的社会经济效益。FAST综合性能达到国际领先水平,对促进我国天文学实现重大原创突破具有重要意义。验收委员会同意该项目通过国家验收。

  通过验收,意味着正式开放运行。FAST于2016年9月25号落成启用,进入调试期。国际传统大型射电望远镜的调试周期一般不少于4年,而FAST巨大的接收面积使其结构系统更为复杂。FAST团队经过2年的紧张调试工作,实现了跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种观测模式,数项关键指标超过预期,于2019年4月通过工艺验收并向国内天文学家试开放。

  国家天文台研究员、FAST运行和发展中心首席科学家李菂:调试期间,试观测时间开放,一共收到了140多份申请。申请的首席专家来自国内包括中国香港21个单位。经过国际委员会的遴选之后,大多数的项目已经得到了执行,并且正在持续地产生新的科学成果。

  中国天眼让世人开眼

  FAST自试运行以来,设施运行稳定可靠,其灵敏度为全球第二大单口径射电望远镜的2.5倍以上。这是中国建造的射电望远镜第一次在主要性能指标上占据制高点。同时,FAST在调试阶段获得了一批有价值的科学数据,取得了阶段性科学成果。截至目前,FAST已探测到146颗优质的脉冲星候选体,其中102颗已得到认证,这个数量超过同期欧美多个脉冲星搜索团队发现数量的总和。此外,FAST已实现偏振校准,并利用创新方法探测到银河系星际磁场。中国科学院院长、党组书记白春礼在验收会上表示:

  白春礼:FAST采用全新的设计理念,利用贵州省喀斯特洼地作为望远镜台址,开创了建造巨型望远镜的新模式。FAST作为世界最大单口径射电望远镜,实现了多项自主创新,显著提高了我国相关学科、相关领域产业技术水平和自主创新能力。

  投入运行后,FAST未来将着力确保装置高效、稳定、可靠运行,加强国内外开放共享。李菂表示,未来3-5年,FAST的高灵敏度将有可能在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向催生突破。

  李菂:大的方向会在脉冲星搜索、脉冲星计时、银河系气体、星系巡天以及新前沿科学,特别是这些射电展现员,尤其是所谓的快速射电暴,因为这是最近十年来射电天文最重要的热点。从今年开始,就是验收结束后就可以开始“巡天”,也就是系统的科学工作。

  FAST不会只有一个?

  事实上,天文学家南仁东1994年提出的FAST构想是平方公里阵列射电望远镜。这也是国际天文学界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜,接收面积达1平方公里,将为人类认知宇宙提供重大机遇。李菂表示,这就意味着FAST不会只有一个。

  李菂:(如果接受面积)最终要到1平方公里,FAST这样的望远镜,500米直径,你得差不多修20个,或者这样把它铺开。贵州的窝凼这一自然资源是有的,而且FAST现在会修了,所以(如果)再要修就会变成一个相对常规的工程,它的造价会更低、效率、速度都会快。

责任编辑:邹庆【收藏】
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