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返回头版 | A07 | 您浏览的数字报日期是: 20160704  

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直径500米中国创造!

世界最大单口径射电望远镜FAST架设完成


最大“天眼”将成为中国天文学研究的“利器”,它将可能搜寻到更多的奇异天体。这是“天眼”在夜晚的景象 新华社发



  拼版照片为2009年5月25日拍摄的FAST工程所在地(左上)、2011年9月6日拍摄的FAST工程所在地(右上)、2012年8月5日拍摄的FAST工程所在地(左中)、2014年5月2日拍摄的FAST工程所在地(右中)、2015年1月16日拍摄的FAST工程所在地(左下)和2016年7月3日拍摄的主体完工后的FAST全景(右下)



    

A07版  2016年7月3日,直径500米、迄今全球最大的“锅盖”在贵州喀斯特天坑中架设完成。

  它就是500米口径球面射电望远镜,世界上最大和最具威力的单口径射电望远镜。

  它被称为“天眼”,用来倾听宇宙深处声音、观测宇宙奥秘。它到底有多牛?

绝技一:超大口径 看得贼远

  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。

  (注:500米口径球面射电望远镜,英译Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope,简称FAST)

  400年前人类第一架天文望远镜的口径仅有4.2厘米,FAST的口径是它的12000倍。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜相比,其综合性能提高约2.25倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,成为望远镜家族的掌门人。

绝技二:灵活自如的超级巨眼

  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。

绝技三:毫米精度 贼有准儿

  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。

绝技四:深空猎手 还能“听”声

  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。FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹———中性氢云团的运动,掌握星系之间互动的细节,揭秘宇宙的起源和演化。类似的道理,FAST还能监听到一些太空有机分子发出的独特电磁波,搜索可能的星际通讯信号和外星生命。寻找外星生命是所有望远镜的使命之一,也是科幻爱好者们关注的热点,探索宇宙志在深空,巨大而灵巧的FAST,已经蓄势待发,奇迹与惊喜,就在眼前。

答疑解惑

这个大家伙用来做什么?

  根据建设规划,FAST将在2016年9月全部建成并初步投入使用,首个应用科学研究是寻找和研究宇宙中的脉冲星。

  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。

能用它去寻找外星人吗?

  看过《三体》的人可能都会好奇,这个超级望远镜是否能像小说中所描述的那样,帮助人类尽早地搜寻到地外文明?科学家表示,虽然FAST并不能发射信号给宇宙中或许存在的高等智慧生物,但是它超强的灵敏度却可以将人类搜寻外星文明能力提升到前所未有的高度。

  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。本组稿件综合新华社、央视等

  “从技术到材料,基本上都是国产化,既是中国制造, 更是中国创造。 ”FAST工程总工艺师王启明说,中国大射电望远镜创造了很多奇迹,更体现了我国自主创新能力。

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