地球最大「天眼」竣工 最強射電望遠鏡 中國尋找外星文明

撰文:崔德興
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為建造世界最大單口徑射電望遠鏡,實現高精度的天文觀測,中國科學院進行了為期10餘年的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)預研究。(新華社)

周日(3日),由中國科學院國家天文台主持建設,位於貴州省平塘縣的世界最大單口徑射電望遠鏡——口徑500米的球面射電望遠鏡(Five hundred meter Aperture Spherical Telescope,簡稱FAST)最後一塊反射面完成吊裝。根據建設規劃,FAST將於2016年9月全部建成並初步投入使用,屆時,將成為世界上現役口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡。

專家稱技術領先國際同類設備20年  

FAST的本體是由4000多塊反射面板組成的半徑500米球反射面,總面積約25萬平方米,相當於30個足球場的大小。

中國擁有FAST的自主知識產權,相比於過往的射電望遠鏡,FAST射電望遠鏡最創新的地方是能主動接受電磁波。在主反射鏡的每個面板上加入實時主動的控制技術,整個望遠鏡鏡面由很多塊小面板拼成,通過主動變形技術能即時把面板形成有效照明口徑300米、焦比0.4665的旋轉抛物面,增加觀測範圍。據專家介紹,FAST的關鍵指標將比國際同類設備領先20年以上。

中國深空觀測能力大大提高

多年來,中國科學家一直依靠國外的射電望遠鏡收集數據,也就是「二手」的觀測數據。FAST落成之後,中國科學家將有機會第一時間獲取最新數據,大大增強深空觀測能力。

據了解,FAST的首個應用科學研究是尋找和研究宇宙中的脈衝星。專家介紹,脈衝星就像天體物理實驗室,可以研究一些特殊天體物理和宇宙演化現象。如果發現脈衝星與黑洞組成的雙星系統,科學家可以利用脈衝星去研究黑洞周圍時空。此外,FAST建成使用,還可以將中國空間測控能力由月球同步軌道延伸到太陽系邊緣,為火星探測等深空研究奠定重要基礎。同時,科學家還準備利用FAST超強的靈敏度,搜尋識別可能的星際通訊信號,開展對地外文明的搜索。

中科院國家天文台副台長鄭曉年對《新華社》表示,FAST建成後將成為中國天文學研究的「利器」。它將可能搜尋到更多的奇異天體,用來觀測脈衝星,探索宇宙起源和演化、星系與銀河系的演化等等,甚至可以搜索星際通訊信號,開展對地外文明的探索。

從0到1,從2011年3月開始,數千科學家、工程師和建設者們深扎貴州黔南州平塘縣的山谷,用工匠精神精雕「眼窩」、勾勒「眼底」、密布「神經」、點睛「眼珠」……2016年7月3日,隨著最後一塊反射面板的安裝完成,被譽為中國“天眼”的FAST主體工程完工。(新華社)

有大陸媒體分析「天眼」的功能和結構,歸納出四點:
第一,FAST的口徑達到了500米。理論上,能接收到137億光年以外的電磁信號,這個距離接近於宇宙邊緣。
第二,根據FAST的工作原理,當它觀測天體時,會隨着天體的方位變化,在其500米的球冠狀主動反射面上實時形成一個300米直徑的瞬時抛物面,並通過這個300米的抛物面來彙聚電磁波。
第三,FAST的結構精度要求極高。用來編織索網的7000多根鋼纜,每一根的加工精度都被控制在一毫米以內;最終的500米口徑的天線精度是三個毫米,每一塊小面板的製造精度是1.5個毫米。
第四,FAST能夠衝出銀河系,尋找新星,特別是快速旋轉、密度極高的脈衝星。還可能觀察到中性氫雲團的運動,掌握星系之間互動的細節,揭秘宇宙的起源和演化。另外,FAST還能監聽到一些太空有機分子發出的獨特電磁波,搜索可能的星際通訊信號和外星生命。

中科院國家天文台副台長鄭曉年表示,FAST建成後將成為中國天文學研究的「利器」。它將可能搜尋到更多的奇異天體,用來觀測脈衝星,探索宇宙起源和演化、星系與銀河系的演化等等,甚至可以搜索星際通訊信號,開展對地外文明的探索。(新華社)