“中国天眼”新发现201颗脉冲星 挑战银河系电子分布模型

源自：快科技

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　　我们的卫星在距地面750公里的太空，能够监测亚厘米级地面沉降，听起来是不是有些不可思议？
　　高分三号（GF-3）卫星于2016年8月10日在太原卫星发射中心成功发射升空，2017年1月底正式投入使用，已获取近10万景C频段多极化海洋和陆地SAR影像，为国内外资源普查、台风预警、灾害评估、作物估产、极地考察等众多应用部门提供数据支持。

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　　据中国航天科技集团最新消息，该集团五院张庆君研究员团队联合武汉大学地球空间信息技术协同创新中心/英国纽卡斯尔大学李振洪教授团队，在合成孔径雷达干涉测量（InSAR）研究领域取得重大突破，获取了高质量重轨干涉SAR试验数据，生成了我国第一幅卫星干涉SAR影像，并从影像中提取到亚厘米级的地面沉降信息，实现了我国卫星SAR影像干涉测量零的突破。
　　InSAR是一种通过合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）干涉相位信息获取地表三维模型和地面沉降信息的差分技术。
　　简单来说，就是利用同一卫星在不同时刻获取同一地区两幅SAR影像，进行差分处理，去除地形起伏和其它因素的影响后获取地表形变信息。
　　InSAR测量可大范围高密度地提取亚厘米级精度的地表形变信息，既能快速响应地震、火山等地质灾害，又能广泛应用于地壳运动、冰川、滑坡、城市/矿区地面沉降和人工建筑物的稳定性等长期监测。
　　长期以来我，国InSAR形变监测研究完全依赖国外雷达卫星，制约了我国民用InSAR形变监测的发展。
　　中国航天科技集团五院高分三号卫星总指挥兼总师张庆君表示：现在，我们首次实现了我国雷达卫星影像干涉测量，这是又一个里程碑式的突破。GF-3卫星干涉测量的成功实现和应用标志着中国雷达卫星达到了又一个新的高度，开启了我国自主雷达卫星InSAR形变监测的新进程。”

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图解：上海地区GF-3卫星雷达干涉影像（20161114-20170310）：（i）时间基线：116天；空间垂直基线：598米；（ii）贯穿整幅影像，平行的干涉条纹主要由卫星轨道精校正前的粗轨误差引起；（iii）红色长方形区域有明显地表形变信息（2个条纹，约5.6cm地表形变），可能由地下水开采引起。

750公里外，亚厘米级精度
　　高分三号卫星总指挥兼总师张庆君如是评价说：“作为我国自主研制的首颗C频段多极化SAR卫星，GF-3卫星在研制过程中，突破了多模式陆海兼顾成像技术、整星机电热一体化设计技术、多极化相控阵天线技术、高精度SAR内定标技术、大型相控阵SAR天线展开机构技术、大热耗SAR天线热控技术、脉冲大功率供电技术、大挠性星体条件下的卫星控制技术等九项关键技术。卫星的姿态控制精度、轨道控制精度、系统标定精度都达到国内领先国际先进的水平，这为我们获取亚厘米级干涉测量精度提供了保障。”
　　武汉大学地球空间信息技术协同创新中心/英国纽卡斯尔大学李振洪教授表示：“在试验过程中，我们发现GF-3卫星SAR影像成像质量稳定，空间分辨率高，即使空间基线长达600米，时间基线近4个月，其相干性仍旧较高水平，干涉图像质量也比较高，说明中国的SAR卫星研制水平已经达到了国际先进水平。”

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图解：河北黄骅地区GF-3卫星雷达干涉影像（20170217-20170318）：（i）时间基线：29天；空间垂直基线：250米；（ii）相位已解缠并转化至形变量，红色表示地表远离卫星（即地面沉降），蓝色表示地表移向卫星（即地面抬升）；（iii）红色椭圆区域位于南大港湿地自然保护区，有明显地面抬升信号。

源自：人民日报

　　贵州省科技厅厅长廖飞代表
　　“中国天眼”下半年或试运行
　　本报北京3月10日电（记者：汪志球、郝迎灿）“目前还属于调试阶段，下半年可能会进入试运行阶段，两年内有望完成验收。”日前，全国人大代表、贵州省科技厅厅长廖飞谈到500米口径球面射电望远镜（FAST）时介绍。
　　被誉为“中国天眼”的FAST，是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，2016年9月在贵州落成。谈到贵州如何利用FAST工程推进创新发展时，廖飞介绍，贵州设置了“三步走”目标：一是和国家天文台共同建设好贵州射电天文台；二是在大数据和大射电融合发展方面，推动具有超算能力的科学计算装置在贵州落成；三是在前两者基础上，推动建设大射电天文研究中心，乃至于建设国家实验室。

源自：中国新闻网

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原文标题：“中国天眼”下半年或试运营

　　中新社北京3月6日电（记者：张尼）全国人大代表、贵州省科技厅厅长廖飞在6日举行的贵州代表团团组开放日上表示，去年9月在贵州落成的世界最大单口径射电望远镜“中国天眼”目前还属于调试阶段，预计在下半年会进入试运营阶段。
　　被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，自2016年9月在贵州落成后，备受社会关注。
资料图 航拍的FAST。中新社记者 贺俊怡 摄
　　当被问及FAST的运行情况时，廖飞表示，“我们一直和国家天文台保持联系，国际上类似巨型射电装置的调试器周期在2到5年，这个科学工程比较复杂，完成调试大概要2年时间。”他介绍说，目前科学家团队还在夜以继日地开展工作，预计在下半年会进入试运营阶段。
　　谈到贵州如何利用FAST工程推进创新发展时，廖飞用“搭好天线”、“接好地气”来概括。
　　他解释说，“搭好天线”是指和国家关于建设世界科技强国的重大战略部署保持一致，同时对探索宇宙空间奥秘的前沿科技工程保持密切跟踪。
　　在“接好地气”方面，贵州近期设置了“三步走”目标。一是和国家天文台共同建设好贵州射电天文台；二是在推动大数据和大射电融合发展方面有具体举措，即推动具有超算能力的科学计算装置在贵州落成，目前该计划还在筹备中；三是在前两者基础上，推动建设大射电天文研究中心，乃至于建设国家实验室。 ●

源自：中国新闻网

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原文标题：中国天眼首要目标并非外星文明 盼寻脉冲星当星际导航

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中国“天眼”。代传付摄 平塘县外宣办供图

　　中新网黔南11月6日电（记者：宋宇晟）今年9月，被誉为中国“天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州落成。其中，FAST寻找地外文明的目标颇为引人注目。寻找外星文明是否是FAST的主要任务？FAST的建成还有何作用？近日，两位专家给出了答案。
　　FAST总工艺师王启明表示，在FAST的科学目标中，确实“包括寻找地外文明”，“但是这并不是我们排在最前列的目标”。“排在我们最前列的目标是寻找脉冲星。”他说。
　　记者注意到，平塘国际天文体验馆对脉冲星进行了介绍。馆内资料显示，脉冲星是快速自转的中子星，它能够发射严格周期性脉冲信号。脉冲星的观测研究不仅具有重要的物理意义，而且具有重要应用价值，在时间尺度、深空自主导航等方面具有重要的应用前景。
　　为什么要找脉冲星？王启明说，脉冲星会不断地发出脉冲信号，而这种信号非常稳定。“找到以后就可以应用于深空探测、星际旅行，可以起到导航作用。”
　　他举例称，“如果你要走到火星，或者走出太阳系，甚至走出银河系，根本无法用地球上的GPS去导航，但如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置，就可以通过它来定位、导航。”
　　他还指出，航天航空的精确定位也离不开射电望远镜。“如果我们发射飞船去火星，飞船在走的过程中隔一段时间就发一个脉冲信号回来，我们的中国‘天眼’就可以接收到这个信号，判断它的位置，是否在正确轨道上。”

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中国“天眼”夜景。平塘县外宣办供图

　　此外，贵州大学物理学院教授、中科院国家天文台-贵州大学天文联合研究中心常务副主任张志彬也告诉记者，人类在地面建实验室，高温高压强磁场都是很难实现的，而脉冲星的实验条件非常极端，它“对人类认识极端条件下的一些物理现象也有非常重大的意义”。
　　国家天文台副台长、FAST工程常务副经理郑晓年曾在接受媒体采访时指出，除了观测脉冲星，中国“天眼”的另一大科学目标是“巡视宇宙中的中性氢”。他指出，这可以“研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙起源和演化”。 ●

源自：中国新闻网

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原文标题：“中国天眼”景区成新宠 国庆连续6日门票售罄

　　中新网贵阳10月6日电（黄蕾瑾）截止6日8点45分，位于贵州省黔南州平塘县的“中国天眼”景区对外公布，当日门票已售罄。
　　今年国庆节假期，围绕世界最大单口径球面射电望远镜（FAST）所打造的国际射电天文科普文化园（简称“中国天眼”景区）成为热门景区，已连续6日在中午前门票售罄。
　　为确保FAST有良好的运行环境，景区对前来游览的游客实行网上预约，FAST观景台的门票每日限量2000张。
　　为了亲眼一睹FAST的真面目，在游客接待中心，不少游客天没亮就开始排起长队，甚至提前一晚在文化园搭帐篷留宿。“中午赶到时游客中心时，已经是人山人海，可惜观景台门票已经卖完。”来自贵州省贵阳市游客吴皓翔告诉记者，“参观天文体验馆，也让人大开眼界。”
　　记者从贵州省平塘县委宣传部获悉上述消息，“中国天眼”景区游客进入量已达到景区最大承载能力。
　　当地旅游部门统计，截至10月4日，平塘县接待游客15.88万人次，同比增长95.8%。其中，“中国天眼”景区为接待游客3.6万人次。
　　为维护景区旅游秩序，针对可能出现的倒卖门票违法行为，平塘县成立了安全保卫组，强化对倒卖门票的预防和打击工作；专门成立道路交通安全保障组，加强安保工作，并增设指示标识牌，为游客提供服务，当“中国天眼”景区游客进入量达到景区最大承载能力时，会及时发布公告引导游客选择其他景区游览。
　　据悉，从即日起至10月10日，可预约门票的“中国天眼”APP每天20:00至次日07:00为系统数据维护和调试时间，在此期间，不接受游客注册和网上预订业务，官方建议广大游客合理安排网上预订时间。 ●

源自：重庆晨报

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原文标题：超级天眼收到1351光年外脉冲星信号

我国500米口径球面射电望远镜（FAST）
　　在我国500米口径球面射电望远镜（FAST）整体工程完工之际，科研人员在近日通过一次试验性观测，成功接收到来自1351光年外一颗脉冲星发出的脉冲信号，这是FAST进行试验性观测以来，接收到的质量最好的一组电磁波信号。这组信号的获取，有利于科研人员进一步分析FAST望远镜的性能指标及后续的调试。这样的试观测和调试将在未来的一段时间内持续进行，直到望远镜达到最佳的性能指标。

这些电磁波约在1351年前发出
　　今年9月中旬以来，FAST工程科研人员便开始对射电望远镜进行试验性观测工作。在9月17日的一次观测中，FAST望远镜成功接收到了一组来自遥远宇宙的高质量脉冲星信号。这组信号是FAST投入试观测以来，接收到的性噪比最高的电磁波信号。从获取的频率相位图中，科研人员计算出这颗脉冲星与地球的距离。
　　中科院国家天文台副研究员钱磊表示，此次观测得到的最好的脉冲星数据是J1921+2153这颗星的数据。这是一颗位于1351光年以外的一颗脉冲星，意思就是说，现在接收到的这些电磁波大约是1351年以前发出的。

可通过低频率电磁波推断距离
　　由于脉冲星在自转时速度会逐渐变慢，其转动快慢之间的能量差就会转化为辐射，从而被FAST望远镜所接收。科研人员对这些FAST获取的原始数据初步分析后，得到两张该脉冲信号的频率相位图。
　　据专家称，不同频率的电磁波在星际介质中的传播速度和路径是不一样的，因此科研人员利用这个现象就能推断出这颗脉冲星与地球之间的距离。钱磊介绍，高频率的电磁波先到达地球，低频率的电磁波会有一个延迟。然后当传播距离大的时候，延迟的量就比较大；当距离比较近的时候，延迟的量就比较小。而延迟的量就可以用来推断脉冲星到地球之间的距离。

脉冲星旋转极快具有超强磁场
　　脉冲星是宇宙中具有超强磁场并极快地旋转的中子星。脉冲星在1967年被女科学家贝尔首次发现。脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学发现之一。脉冲星的直径大多为10千米，它们旋转速度极快，有的脉冲星每秒可以自转几百圈。
　　钱磊打比方称，可以想象成是海边的一个灯塔。它里面的灯是旋转的，这样人就会时而看到它的光，时而又看不到，实际上脉冲星也被称为宇宙中的灯塔。

■　延伸
我国打造立体化“天眼”集群
　　今天，有着“超级天眼”之称的500米口径球面射电望远镜（FAST）将在贵州平塘的喀斯特洼坑中落成启用，吸引着世界目光。
　　望远镜“锅盖”越大越灵敏，500米的“超级天眼”究竟有多灵敏？科学家打了个比方，有人在月亮上用手机打电话，也逃不过它的“眼睛”。
　　按计划，FAST将和我国其他5座射电望远镜组成“天眼”群──甚长基线干涉测量网，并主导国际射电领域的低频测量网，从而更好地获取天体超精细结构。
　　未来5至10年，大射电等项目只是我国大望远镜建设浪潮的前浪。据了解，中国12米光学红外望远镜已初步通过专家评审，有望于“十三五”规划期间立项。
　　12米光学红外望远镜建成后将为暗能量本质、引力波源光学认证和研究、太阳系外类地行星探测、超大质量黑洞、第一代恒星等前沿科学问题提供在国际上有竞争力的观测平台。
　　今年年底，我国将发射自主研制的硬X射线调制望远镜卫星，它可以进行宽波段大天区X射线巡天成像，具有独特的观测黑洞、中子星等高能天体多波段X射线快速光变的能力，并可以监视天空的高能爆发现象。
　　立体化作战的望远镜集群，不仅将大幅提升我国在天文科学与技术方面的自主创新能力，还能广泛应用于导航、定位、航天、深空探测等领域。

源自：新华社

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原文标题：给我一双“慧眼”──“超级天眼”的探索与追问

人类关于宇宙新知的探索又迈进了一步。
　　25日，有着“超级天眼”之称的500米口径球面射电望远镜将在贵州平塘的喀斯特洼坑中落成启用，吸引着世界目光。
　　1609年，意大利科学家伽利略用自制的天文望远镜发现了月球表面高低不平的环形山，成为利用望远镜观测天体第一人。
　　400多年后，代表中国科技高度的大射电望远镜，将首批观测目标锁定在直径10万光年的银河系边缘，探究恒星起源的秘密，也将在世界天文史上镌刻下新的刻度。
　　宇宙到底有多大？这是人类秉承探索发现的天性不断追寻的问题。在发现未知地带的征程中，中国天文人将不畏艰苦、不断创新，奏响探索宇宙的新畅想曲。

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9月7日，500米口径球面射电望远镜工程全景。新华社记者 刘续 图

“发现”的高手，大射电成我国天文学跻身世界一流的突破口
　　望远镜“锅盖”越大越灵敏，500米的“超级天眼”究竟有多灵敏？科学家打了个比方，有人在月亮上打手机，也逃不过它的“眼睛”。
　　而对老一辈天文学家来说，拥有这样的望远镜一直是个梦。我国天文学长期落后，主要受制于望远镜设备。
　　二战后射电天文学方兴未艾，接连涌现类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射四大天文发现，而我国在这一领域却长期处于空白状态。
　　走过蹒跚学步、仰望西方强国的阶段，近年来我国陆续建成5座射电望远镜，口径从25米到65米不等。不过，与美国的305米口径和德国100米口径射电望远镜相比，我们的射电望远镜观测能力还比较有限。
　　“天文设备按国际惯例都是开放的，但中国人要独立申请使用国外望远镜比较难。国内外设备差距比较大，缺乏平等合作的基础。”国家天文台“百人计划”研究员、500米口径球面射电望远镜工程科学部主任朱明说，只有走自主研制之路，才可以扭转这一局面。
　　“500米口径球面射电望远镜建成，将为我国天文学跻身世界一流创造条件。”中科院国家天文台台长严俊表示。
　　国家天文台射电天文研究部首席科学家、“千人计划”专家李菂说，中国大射电在很多领域都具备超强的能力：发现气体星系有望在过去的基础上提高10倍，发现的脉冲星数量有望翻倍，有望发现新的星际分子……
　　射电望远镜诞生至今，人类发现约2500颗脉冲星，它们全部位于银河系内。科学家们将中国大射电首批观测目标锁定在银河系外，希望依靠其超群的灵敏度搜寻河外星系的脉冲星。
　　“发现更多脉冲星，从脉冲星中遴选出脉冲信号稳定的毫秒级脉冲星，将来有望应用于空间飞行器导航领域。”严俊说，目前国内外相关研究都处于概念阶段。

拓宽科技维度，“天眼”联网才能洞穿宇宙迷雾
　　今天天文领域讲究立体化作战，仅有500米口径球面射电望远镜还远不够。从某一点看宇宙，视野有限，望远镜要形成阵列才能发挥更强威力。
　　“大射电擅长的观测频率是中低频，而高频的亚毫米波、毫米波领域也需要更强的望远镜，才能形成比较完备的观测体系。”朱明解释说。
　　按计划，500米口径球面射电望远镜将和我国其他5座射电望远镜组成“天眼”群──甚长基线干涉测量网，并主导国际射电领域的低频测量网，从而更好地获取天体超精细结构。
　　未来5至10年，大射电等项目只是我国大望远镜建设浪潮的前浪。据严俊透露，中国12米光学红外望远镜已初步通过专家评审，有望于“十三五”规划期间立项。
　　目前，我国最大的光学望远镜是位于云南丽江的2.4米光学望远镜，与国际上领先的西班牙10.4米光学望远镜、美国10米光学望远镜和日本8米光学望远镜等仍有较大差距。
　　12米光学红外望远镜建成后将为暗能量本质、引力波源光学认证和研究、太阳系外类地行星探测、超大质量黑洞、第一代恒星等前沿科学问题提供在国际上有竞争力的观测平台。
　　有红外望远镜，就有紫外望远镜和X射线望远镜，我国正计划把望远镜家族的基地拓展到空间领域。
　　今年年底，我国将发射自主研制的硬X射线调制望远镜卫星，它可以进行宽波段大天区X射线巡天成像，具有独特的观测黑洞、中子星等高能天体多波段X射线快速光变的能力，并可以监视天空的高能爆发现象。
　　“随着我国空间站逐步具备维护在轨航天器功能，建造中国版‘哈勃’太空望远镜的呼声也越来越高。”严俊说，立体化作战的望远镜集群，不仅将大幅提升我国在天文科学与技术方面的自主创新能力，还能广泛应用于导航、定位、航天、深空探测等领域。

二十年“铸天镜”，开启射电天文学的“黄金时代”
　　天文学领域的技术看上去显得“高大上”，但实际上离我们的生活却很近：射电天文学家在研究中的副产品WLAN技术，成了今天每个人生活都离不开的WiFi技术的前身；天文学类地行星的研究，让我们有了与“来自星星的你”交流的灵感……
　　“古有十年磨一剑，今有二十年‘铸天镜’。国家加大对天文观测设施的投入，是综合国力提升的体现，也是工业制造水平的缩影。”中科院国家天文台500米口径球面射电望远镜工程副经理彭勃说。
　　为了建造500米口径球面射电望远镜，我国天文学家等待了22年，研究和建设团队也从1994年以南仁东、彭勃为核心的5人小组扩展至上百人。
　　自主创新的同时，我国还参与多个国际合作的望远镜项目，包括世界上正在研制的两套新一代巨型望远镜──30米光学望远镜和平方公里阵射电望远镜。
　　30米光学望远镜拼接主镜将具备9倍于当今最大望远镜的集光能力，图像分辨率也将比当前所能达到的最高分辨率高3倍。根据不同观测目标和方法，它的探测深度将是现有望远镜的10至100倍。
　　平方公里阵射电望远镜项目由两套先进的望远镜设备构成，一套是位于南部非洲的蝶形天线阵，另一套是位于澳大利亚的低频孔径阵列。蝶形天线阵由200面抛物面天线组成，看起来像“卫星锅盖”；低频孔径阵列由超过10万个偶极天线组成，看起来像“电视天线”。它们将被科学家用来观测宇宙“黑暗时代”，并搜寻地外文明的蛛丝马迹。
　　中科院国家天文台副台长郑晓年说，天文学研究和天文设施都是开放的，先进的天文设施建起来了，就需要优秀的研究团队。国家天文台正千方百计吸引国内知名专家和学者，利用大射电等先进望远镜开展前沿科学和应用技术的研究，争取早出成果。
　　“过去国内天文观测条件有限，我国天文学科发展相对较弱。”严俊说，随着天文观测设施的丰富，国内著名高校正在加强天文学科的专业建设，今后还要强化高校与天文观测台站之间的合作。
　　关键技术无先例可循、关键材料急需攻关、核心技术遭遇封锁……从预研到建成的22年时间里，我国老中青三代科技工作者克服了不可想象的困难，实现了由跟踪模仿到集成创新的跨越，也为更多人投身这项科学事业奠定了基础，点燃了人类向往太空的激情。
　　“从孩子第一次抬头看到星星的那一刻，天文学其实就在他们心里埋下了种子。”李菂说，希望天文学课程将来可以走进课堂，激发孩子们观察星空、探索宇宙的兴趣。
　　“天文学的发展，是全人类认识宇宙的智慧结晶。未来20年是射电天文乃至天文学的‘黄金时代’，不断增强的科技创新力，让我们拥有向宇宙更深处探索、实现前沿科学领域突破的信心。”彭勃说。（执笔记者：陈芳、齐健；参与记者：王丽、吴晶晶、骆飞、白国龙）

源自：中国青年报

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原文标题：“观天巨眼”明年将睁开“天眼”探索宇宙
⊙ 记者：邱晨辉《中国青年报》（2015年11月22日01版）

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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

源自：参考消息

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2014年7月16日拍摄的资料照片显示正在建设中的500米口径球面射电望远镜

　　参考消息网7月26日报道 境外媒体称，就在美国航天局（NASA）为在约1400光年以外的空间发现一颗类地行星而沾沾自喜之际，中国进入建造有史以来最大射电望远镜的冲刺阶段。设计这台望远镜的目的是寻找遥远星球的生命迹象。
　　据香港《南华早报》网站7月24日报道，1400光年之外的行星际信号传播远远超出目前使用的任何仪器的接收能力，但中国正在建造的500米口径球面射电望远镜（FAST）不在其列。
　　FAST工程首席科学家南仁东说：“宇宙空间混杂各种辐射，遥远的信号像雷声中的蝉鸣，没有超级灵敏的‘耳朵’就分辨不出来。”
　　绰号“天眼”的FAST旨在捕捉1000多光年以外的极其微弱的无线电波传输。如果一切按计划进行，这台望远镜将在明年投入使用。
　　报道说，FAST从2011年开工建设，利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址。FAST使用的反射面将超过目前最大的望远镜──美国建在波多黎各的阿雷西博天文台300米望远镜。
　　FAST的反射面由将近46万块反射镜拼接而成，反射面总面积超过25万平方米，比30个足球场还大。反射镜必须精确拼接，误差不超过一根发丝的粗细。反射面从宇宙中收集的所有信号都将反射给一块安眠药片大小的传感器。
　　中国天文学家说，FAST将在寻找外星生命的竞赛中给予中国巨大的推动力。
　　另据美国《基督教科学箴言报》网站7月24日报道，北京正在加强自己的太空计划，建造世界最大的射电望远镜，用于收听来自外层空间的声音。
　　这台建在中国西南省份贵州深山中的望远镜将是中国的第一台此类望远镜，使其由军方管理的太空计划能够获取自己的数据。
　　中国天文学会理事长武向平对新华社说，多年来中国的科学家总是用别人“二手的东西”，即使做了研究，也很难出彩。FAST建成后将弥补中国在观测领域的不足。

源自：新京报

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原文标题：容纳宇宙的一口“锅”
⊙作者：方玄昌（科普作家） ◎摄影：郭铁流

　　口径达500米的FAST可以观测到来自宇宙边缘的微弱电磁波，它将在未来20年～30年保持世界一流设备的地位。

窥视宇宙的超级大“锅”
　　这是全世界有史以来最大的一口锅。重达数万吨，锅口面积大约相当于25个标准足球场的总和；假如用它满满煮上一锅饭，足够全世界70多亿人聚在一起吃上3天。
　　这口锅坐落在中国贵州，仍处在建造阶段。
　　当然，这口被全世界科学家称为FAST的“锅”并非为煮饭建造，它是一台巨大的射电望远镜。对于多数普通人来说，这是一个陌生的名词，但在天文学界，它已存在并且被高度依赖超过80年。超级大锅FAST，则正是迄今为止人类建造的最大一部射电望远镜。
　　按照搜索、观测的电磁波波长分类，天文望远镜大致可分为三大类：X射线天文望远镜──用于观察宇宙X射线，比如著名的“昌德拉”太空望远镜；可见光天文望远镜──以可见光为工具观察宇宙，最有名莫过于伟大的“哈勃”，以及“哈勃”的继任者、未来几年将升空的“韦伯”太空望远镜；射电望远镜──通过捕捉和分析太空中的无线电波来观察太空，例如美国“阿雷西博”射电望远镜。
　　从广义上看，曾经在2013年拍摄到婴儿时期宇宙照片、并发现暗能量的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）也属于射电望远镜。在此之前，20世纪60年代，天文学家借助于射电望远镜做出了四项重要发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子。

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位于贵州省黔南州平塘县的500米口径球面射电望远镜FAST是世界上最大的射电望远镜，这是摄影记者站在约120米高度拍摄的工程实景

上天无路，入地有门
　　从观测效果考虑，为了避免大气层的干扰，天文望远镜最好的“居住地”莫过于太空。但与另外两类望远镜相比，射电望远镜在同样面积上收集到的电磁波能量更弱（有人计算过，80年来全世界所有射电望远镜收集到的能量还不够翻动一页书），因此，它需要更大的面积来收集来自太空的信息。正因如此，当“哈勃”与“昌德拉”相继奔赴太空之时，射电望远镜却只能在地面上望尘兴叹──现在的技术还不足以把口径达到数十米乃至上百米的大型望远镜搬到天上去。
　　幸好，与另外两种望远镜相比，射电望远镜观测的是波长较大的电磁波，受大气层的干扰相对较小。在地面上，科学家需要做的就是尽可能收集更大数量的电波，以提高射电望远镜的灵敏度；而达到这一目的的唯一途径，就是增大望远镜的工作面积。
　　在FAST之前，最大的射电望远镜是前文提到的“阿雷西博”，口径达350米，但“阿雷西博”是固定望远镜，不能调整望远镜方向以对准某一既定目标，因此只能扫描天空中的一个带状区域，而且由于地球转动，它不能连续观察同一目标。在“阿雷西博”之外，因自身重力及风力引起望远镜形变的限制，传统全可调望远镜的最大口径只能达到100米。

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一位施工人员正沿着施工平台钢梁小心爬行

二十年磨一剑
　　1995年，北京天文台和国内20余所大学和研究所联合成立了大型射电望远镜中国推进委员会，提出利用贵州喀斯特地形，建造500米口径球面射电望远镜FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）的概念，台址确定在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”洼地。FAST工程的预研究历时13年，直到2007年7月10日才正式立项。2011年3月25日，FAST工程正式开工建设，预计2016年9月建成。
　　2014年7月17日上午11时，FAST建造工程安装了第一根主索，反射面索网安装工程正式实施──这是安装整个望远镜镜面框架的第一步。由于镜面太大（面积达30个标准足球场的总和），必须有一个承载整个镜面的基架，它由具有超高抗疲劳性能、钢筋结构的索网组成──单是作为基架的索网，总重量就达到1300余吨。全部索网结构都必须在高空中拼装，整个索网安装工程预计将耗时六个月。
　　“哈勃”、“昌德拉”等太空望远镜都使用陀螺仪控制望远镜镜头方向，而FAST将采用机器人控制、轻型索电力拖动，牵引着500米口径、重达万吨的望远镜镜面，实现镜头方向定位──这就可以让望远镜全天候工作，并且能够在受控条件下观察任意一个太空方位。

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当地生态环境良好，科研人员在路上拾到一只雏鸟

眺望宇宙边缘
　　1960年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的马丁·赖尔利用干涉原理发明“综合孔径射电望远镜”，大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是：用相隔两地的两架射电望远镜接收来自同一天体的无线电波，两束波进行干涉，其最高等效分辨率将等同于一架口径相当于两地之间距离的单口径射电望远镜。当前，射电天文学领域已经利用这一技术把遍布全球的射电望远镜综合起来，获得了等效口径相当于地球直径量级的射电望远镜。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。
　　或许有人会问：既然这项技术已经让科学家拥有了“等效口径相当于地球直径量级”的射电望远镜，那么建造口径仅仅为500米的FAST还有什么意义？
　　提出这一问题的朋友混淆了两个概念，那就是望远镜的“灵敏度”和“分辨率”。“综合孔径射电望远镜”技术仅仅能够提高射电望远镜的分辨率，但假如相隔两地的两架射电望远镜灵敏度不够高，那么这一技术根本派不上用场──这好像是警方破案，全国联网通缉固然可以迅速找到犯人，但之前确定犯人是谁，仍要依靠某一特定公安局──其破案能力就如同射电望远镜的灵敏度。迄今为止，提高射电望远镜灵敏度的唯一方法，依然是增加收集宇宙电波的镜面面积。从理论上说，口径达500米的FAST可以观测到来自宇宙边缘的微弱电磁波。正因如此，中国科学家才敢说，作为世界最大的单口径望远镜，FAST将在未来20年～30年保持世界一流设备的地位。