熱點:位於貴州的全球最大且最靈敏的“天眼”正式看宇宙!

1月11日下午

被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡,簡稱FAST,透過國家驗收,正式開放執行,成為全球最大且最靈敏的射電望遠鏡。這意味著“中國天眼”開啟了睜眼看宇宙的新徵程,也意味著人類向宇宙未知地帶探索的眼力更加深邃,眼界更加開闊。

熱點:位於貴州的全球最大且最靈敏的“天眼”正式看宇宙!

供圖:中國科學院國家天文臺

說起FAST

人們總會想起南仁東

為了開啟“中國天眼”,總工程師南仁東心無旁騖,從提出構想到FAST一點點成型,22年間夜以繼日、廢寢忘食,為“中國天眼”耗盡了生命。2017年10月,“中國天眼”首次發現2顆脈衝星,南仁東卻沒能看到,2017年9月15日,南仁東因肺癌搶救無效去世,享年72歲。現在,FAST透過國家驗收,這個結果我們第一個想告訴他。

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“天眼之父”南仁東

小山鎮裡的大裝置

貴州省平塘縣的一處大窩凼,這裡坐落著世界最大的單口徑射電望遠鏡FAST。爬過一段山路,那口形似大鍋的射電望遠徑呈現眼前。

工作人員:你跟我一起看到的這個東西就是FAST。它主體最直觀的就是三大部分……

經工作人員介紹,眼前這個巨型裝置的結構一目瞭然。大鍋四周均勻分佈著六個電塔,大鍋的表面是半透明的網狀鏡面叫反射面,行走於大鍋邊沿,能看見腳下盤旋的山路。大鍋底部中心一個標有FAST標識的盒子叫饋源艙,饋源艙與六個電塔間由六根光纜相連。

工作人員:反射面的主要作用就是把天上搜集到的天體比如脈衝星這些東西它發射出來訊號,反射到下面的鏡面,形成一個拋物面,然後一個反射這些訊號會匯聚到一個焦點上,就是到饋源艙。饋源艙上的光纜會把接受到的訊號傳到綜合樓,在那邊進行資料處理和儲存。

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反射面是半透明的網狀鏡面

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中心標有FAST標識的為饋源艙 可上下移動

相信每個人看到FAST的第一印象就是它的大,成年人繞FAST走一圈大約需要40分鐘。國家天文臺研究員、FAST執行和發展中心總工程師姜鵬說,他們已習慣大家稱其為大鍋,並計算過這口鍋的容量。

姜鵬:如果它裝滿水,全世界每人可以分4瓶礦泉水,夠全世界人飲用一天的,這就是它的功能體量,全世界有75億人,你可以想象它的功能體量有大。

中國天眼透過驗收

開啟看宇宙新徵程

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FAST國家驗收會現場

供圖:中國科學院國家天文臺

2020年1月11日,FAST迎來了它重要的一天。國家發展改革委高技術司副司長沈竹林宣讀驗收委員會對FAST的驗收意見。

沈竹林:驗收委員會認為,FAST工程建設實現了多項自主創新,顯著提升了我國射電天文研究和技術水平,推動了相關產業技術的革新與發展,產生了較大的社會經濟效益。FAST綜合性能達到國際領先水平,對促進我國天文學實現重大原創突破具有重要意義。驗收委員會同意該專案透過國家驗收。

透過驗收,意味著正式開放執行。FAST於2016年9月25號落成啟用,進入除錯期。國際傳統大型射電望遠鏡的調試周期一般不少於4年,而FAST巨大的接收面積使其結構系統更為複雜。FAST團隊經過2年的緊張除錯工作,實現了跟蹤、漂移掃描、運動中掃描等多種觀測模式,數項關鍵指標超過預期,於 2019年4月透過工藝驗收並向國內天文學家試開放。

國家天文臺研究員、FAST執行和發展中心首席科學家李菂:除錯期間,試觀測時間開放,一共收到了140多份申請。申請的首席專家來自國內包括中國香港21個單位。經過國際委員會的遴選之後,大多數的專案已經得到了執行,並且正在持續地產生新的科學成果。

中國天眼 讓世人開眼

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FAST自試執行以來,設施執行穩定可靠,其靈敏度為全球第二大單口徑射電望遠鏡的2。5倍以上。這是中國建造的射電望遠鏡第一次在主要效能指標上佔據制高點。同時,FAST在除錯階段獲得了一批有價值的科學資料,取得了階段性科學成果。截至目前,FAST已探測到146顆優質的脈衝星候選體,其中102顆已得到認證,這個數量超過同期歐美多個脈衝星搜尋團隊發現數量的總和。此外,FAST已實現偏振校準,並利用創新方法探測到銀河系星際磁場。中國科學院院長、黨組書記白春禮在驗收會上表示:

白春禮:FAST採用全新的設計理念,利用貴州省喀斯特窪地作為望遠鏡臺址,開創了建造巨型望遠鏡的新模式。FAST作為世界最大單口徑射電望遠鏡,實現了多項自主創新,顯著提高了我國相關學科、相關領域產業技術水平和自主創新能力。

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FAST內部結構

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FAST底部結構 底下是盤旋的山路

投入執行後,FAST未來將著力確保裝置高效、穩定、可靠執行,加強國內外開放共享。李菂表示,未來3-5年,FAST的高靈敏度將有可能在低頻引力波探測、快速射電暴起源、星際分子等前沿方向催生突破。

李菂:大的方向會在脈衝星搜尋、脈衝星計時、銀河系氣體、星系巡天以及新前沿科學,特別是這些射電展現員,尤其是所謂的快速射電暴,因為這是最近十年來射電天文最重要的熱點。從今年開始,就是驗收結束後就可以開始“巡天”,也就是系統的科學工作。

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問:FAST不會只有一個?

事實上,天文學家南仁東1994年提出的FAST構想是平方公里陣列射電望遠鏡。這也是國際天文學界計劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠鏡,接收面積達1平方公里,將為人類認知宇宙提供重大機遇。李菂表示,這就意味著FAST不會只有一個。

李菂:(如果接受面積)最終要到1平方公里,FAST這樣的望遠鏡,500米直徑,你得差不多修20個,或者這樣把它鋪開。貴州的窩凼這一自然資源是有的,而且FAST現在會修了,所以(如果)再要修就會變成一個相對常規的工程,它的造價會更低、效率、速度都會快。

編輯製作:視聽涼都

總監製:李松濤

監製:奚寬軍

執行監製:黃向東

全媒體編輯:郭光倩 徐婷

六盤水廣播電視臺法律顧問

貴州中創聯律師事務所 魏興律師

TAG: FAST射電望遠鏡天眼驗收