全球最大射电望远镜FAST：已发现900颗脉冲星，灵敏度超Arecibo三倍

全球最大射电望远镜FAST：已发现900颗脉冲星，灵敏度超Arecibo三倍

“中国天眼”是世界上最大、最灵敏的单口径球面射电望远镜，自建成以来已发现900余颗新脉冲星。其背后凝聚着无数科研人员的心血，尤其是“天眼之父”南仁东的毕生奉献。

为什么建设中国天眼？

中国天眼，全称500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，简称FAST），从1994年提出到2016年建成，整整花了22年时间。

FAST的建设源于对更广阔宇宙观测的需求。人类肉眼能观察到的世界仅限于可见光范围，而宇宙中许多物质需要通过不可见光频段进行观测，射电频段就是其中之一。射电频段不会受气候影响，能提供良好的观测窗口，且频段范围广。射电天文学作为一门年轻的学科，始于1932年卡尔·央斯基的发现。通过射电望远镜，科学家可以获取天文观测数据，支撑天文理论研究。

如何建设中国天眼？

在20世纪90年代，中国最大的射电望远镜直径仅有25米，而美国的Arecibo射电望远镜直径达350米。直径大小直接影响望远镜的灵敏度，进而决定能探测到的信号强度。为了超越现有观测极限，中国决定建设更大口径的射电望远镜。

然而，Arecibo存在两个主要缺陷：一是不可动的球面反射面导致信号损失；二是馈源舱活动范围受限，影响观测角度。针对这些问题，南仁东等科学家设计了一种创新方案：在不使用全部500米口径的情况下，通过将球面变形成抛物面，获得300米口径的抛物面天线，灵敏度达到Arecibo的三倍。

在具体实施中，中国天眼采用了柔性索网结构，如同网兜一般拉动望远镜进行变位，同时确保变位幅度控制在半米之内。选址方面，团队选择了贵州黔南州平塘的喀斯特地貌地区，该地区地形天然呈锅状，有利于降低成本，且地下暗流有助于排水，气候条件也十分适宜。

为了实现馈源接收机在140米高空、200米范围内的毫米级精确运动，科学家们采用了柔性并联机器人技术，通过柔索、钢索等实现高精度控制。建成后的FAST覆盖70兆到3G赫兹频段，配备7套接收系统，其中最常用的19波束接收机已成功观测到900多颗新脉冲星。

南仁东：中国天眼之父

南仁东是FAST工程的首席科学家兼总工程师，被誉为“中国天眼之父”。1994年，他放弃国外高薪回国，立志为中国建设自己的射电望远镜。在项目初期，他曾尝试国际合作但未果，最终决定自主建设。

南仁东生活简朴，经常以饼干和可乐为伴，在办公室工作一整天。他对待工作极其认真负责，能够做到秒回邮件，时刻关注项目进展。同时，他也是一个善良的人，关心团队成员和工人的生活情况。遗憾的是，在FAST建成两年后，南仁东因病去世，未能亲眼见证这一伟大工程的全部成就。

20多年过去了，当年参与项目的年轻人如今都已年过四十，这个团队如同一个大家庭，始终坚守在FAST的建设与运营工作中。

本文原文来自搜狐新闻