天眼：世界最大单口径射电望远镜

作者：韩静

来源：《小康》2017年第23期

        人们把FAST形象比喻为“天眼”，这座世界最大单口径射电望远镜的目标是巡视宇宙中的中性氢和观测脉冲星以及地外文明。简而言之，这只“观天巨眼”在未来可以使我们对宇宙产生全新的理解，把宇宙看得更通透。

        如一个巨型天坑的大窝凼，是隐藏在贵州群山深处的一片天然洼地，这里只居住着12户人家。架在贵州群山中的观天“巨眼”FAST就坐落于此，FAST全称为500米口径球面射电望远镜，是我国“十一五”重大科技基础设施建设项目之一，由中国科学院主管，中科院国家天文台负责建设，用以实现大天区面积、高精度的天文观测。

        它的特殊之处在于，完全由我国科学家创新设计和研发制造，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用，利用了贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面;采用了轻型索拖动机构和并联机器人，实现了望远镜接收机的高精度定位。这样全新的设计思路，相比于400年前人类第一架4.2厘米口径的天文望远镜，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。

        从理论上说，FAST突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式，它能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近于宇宙的边缘。未来10年到20年它将保持世界一流设备的地位，肩负实现五大科学目标：巡视中性氢，探索暗物质，探索暗能量，发现脉冲星，寻找地外文明。

        为FAST找到“家”

        台址的选择是中国科学家面临的首要问题。贵州省平塘县克度镇金科村大窝凼洼地，是专家们先根据卫星遥感影像，对400多个备选洼地从形态特征、水文、地质、气象及电波环境等诸多方面进行初评，然后又通过计算机模拟工程填挖量，从中选出30多个实地考察，最后才选中了不大不小，深度合适，形状很圆，适于施工建设的“大窝凼”。 这个天然洼地附近5公里半径之内没有一个乡镇，25公里半径之内只有一个县城，无线电环境“相当理想”，加上贵州南部喀斯特峰丛洼地的特殊地貌，天坑底部多有暗河和落水洞，FAST望远镜的底部在暗河基础上加修了一公里的引水渠，由此可以保障雨水向下渗透，不会腐蚀到望远镜。

天眼：世界最大单口径射电望远镜