我国自主设计世界最大射电望远镜核心部件开始安装

中国新闻中国青年报 2015年11月22日 06:31 A-A+
扫一扫 手机阅读

我要分享

QQ空间新浪微博腾讯微博QQ微信

原标题：

　　11月21日，工人在安装反射面面板。当日，6根钢索拖动球面射电望远镜（FAST）馈源舱进行功能性测试。FAST有望在2016年9月建成，建成后将成为世界级射电天文研究中心。新华社记者 金立旺/摄

　　有人说，如果今后一二十年里，地球接收到外星人释放的信号，那一定有FAST的功劳。

　　尽管这种说法在一些科学家眼里为时尚早，但也在某种程度上道出了这个世界上最大射电望远镜的厉害——一旦建成，就是人类迄今为止看得最远、看得最清的望远镜，许多人类探索宇宙的未解之谜，都有望从她身上找到答案。

　　如今，这个被誉为“观天巨眼”的射电望远镜，已经进入工程建设的冲刺期。11月21日，FAST在她的出生地贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县动了一下“眼珠”，完成了其馈源支撑系统的首次升舱试验，标志着整个工程的建设进入尾声。FAST工程常务副总经理、国家天文台副台长郑晓年告诉记者，整个工程预计于2016年9月竣工。

　　FAST虽是射电望远镜，却不喜欢待在一个有电的环境里，哪怕是一丁点的电波都难以忍受。中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东曾有一个形象的说法，不要说用手机，就算是附近使用电器，或者几十公里外有飞机向地面发送信息，在FAST那里都会造成一场电磁风暴。

　　换言之，最灵敏的天线相当于最娇弱的耳膜，轻声耳语也可能造成细微声处听惊雷。

　　为了照顾FAST的“情绪”，科学家们不得不把她的出生地选在中国西南部的偏远山区——平塘县克度镇金科村。FAST馈源支撑系统总工程师、国家天文台研究员朱文白向记者回忆，这里原本是一片万籁俱静的田野，但对FAST来说，无疑是最好的产地。

　　科学家们把这个产地称为大窝凼，所谓大窝凼，就是一个大水坑，也被称作“天坑”，这里不通电线，最近一个乡镇在5公里外。

　　这天一早，记者跟随科学家，从距离最近的克度镇驱车前往，约摸半个小时车程，抵达大窝凼。当地人说，就在半年前，来时的路尚是开车冒烟儿的土路，甚是颠簸。

　　穿过一个山口，塞满整个山谷的“钢筋水泥”映入眼帘。不少人第一次见到FAST，都会这样说：这哪是望远镜，分明是一口大锅。

　　作为射电望远镜，FAST的基本原理和人们常见的锅式卫星天线相差无几，主要由反射信号的抛物面和接收信号的馈源两大部分组成，通过“锅”的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。

　　只不过，FAST这口“锅”更大，接收面积相当于30个足球场那么大。相应地，射电天文学家就像是装备最高级的无线电爱好者，他们聆听的信号不是人造的，而是“天生”的，为接收更微弱的宇宙信号，也只有把天线锅造得更大。

　　在FAST建成以前，世上已存的最大射电望远镜有两个，一个是号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜，一个是被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜。FAST工程副总工艺师、国家天文台研究员孙才红说，FAST建成后，与前者相比，灵敏度提高约10倍，与后者比，综合性能则提高约10倍。

　　当然，打造这样一只“眼睛”并不容易。郑晓年告诉记者，FAST工程自开工报告通过之日起已建设5.5年，预计还要建设大半年才能竣工，在此之前，已有长达13年的预研究时间。

　　FAST的一大特点在于，钢索网结构可以随着天体的移动自动变化，带动钢索网上活动的4450个反射面板（也就是人们俗称的“镜子”）产生变化，以观测到任意方向的天体。

　　但正如水手扯动缆绳控制风帆的朝向一样，FAST是通过拉扯钢索网来使天线锅变形，其变形过程，基本都是靠激光定位系统校准，每一部分的位移都要控制在毫米级，难度之大可想而知。

　　一旦“大锅告成”，孙才红觉得一切都是值得的，他说，“FAST这一‘观天巨眼’一旦睁开，就像哥伦布航海一样，我们也不知道会发现什么，但是我们充满期待。”

　　今年8月，“地球表哥”开普勒452b行星的发现，让“开普勒”太空望远镜坚守23年的故事为公众所知，很快，国内的天文爱好者把“中国造”的FAST请了出来，随后，一篇《美国惊呼！中国突然公布与外星人沟通的先进装备》的文章在网络流传，其内容就是介绍FAST“寻找外星人”的能力。

　　作为天文研究者，尽管朱文白对寻找外星人的说法有些忌讳，但他也提到，寻找地外生命的确是FAST射电望远镜的一个目标。更为重要的是，FAST投入使用后，可观测的天体数目将大幅度增加，为科学家提供更多更好的观测统计样本，更可靠地检验现代物理学、天文学的理论和模型。

　　朱文白告诉记者，FAST覆盖了当今射电天文的三大主流热点方向：宇宙演化、脉冲星探测和星际分子。这意味着，一旦FAST建成，能以很高的灵敏度巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、探测星际分子，这些听上去略显拗口的专业术语，给人类绘制完整的宇宙图景提供了一种可能。还有一种说法是，一旦FAST观测到中性氢信号，就能获知星系之间互动的细节，还可能发现早期宇宙中刚刚形成的氢是怎么运动的，从而为宇宙发育史提供线索。

　　早在1993年，人类就为探测遥远、神秘的“天外之谜”而作出努力。在当年的国际无线电联大会上，包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议，渴望在电波环境彻底毁坏前回溯原初宇宙，解答天文学中的众多难题。

　　后来，就有了中国FAST的想法，南仁东是提出并落实这一想法的第一拨科学家，作为他的学生和接力者，朱文白是第二拨参与进来的科学家。当时30岁不到的朱文白，还是一名刚刚毕业的天文学硕士生，就是被这个项目吸引，才投身天文事业。

　　从一个年轻大学生，到如今在FAST工程上干了近20年的科学家，朱文白希望自己的这种专注和坚持，换来一个理想的结果，即FAST能像一把更密的筛网，捞出宇宙中更多的“漂流瓶”。  本报贵州平塘11月21日电