《打开宇宙之门》第四集：巡天巨眼 | “中国天眼”的奥秘
《打开宇宙之门》第四集：巡天巨眼 | “中国天眼”的奥秘
浩瀚无垠的宇宙中隐藏着无数神秘的物质，而中国自主研发的500米口径球面射电望远镜（FAST），即“中国天眼”，正是揭开这些宇宙奥秘的关键工具。
由中国科协科学技术传播中心出品，中央广播电视总台影视剧纪录片中心等单位联合制作播出的系列科学纪录片《打开宇宙之门》近期在CCTV-9上映。本片聚焦一系列我国自主研发的大科学装置，对我国重大科技基础设施进行了科学解读，展示了我国重大科技基础设施建设所取得的成就及这些超级装备所孕育的重要科研成果。
让我们一同走进《打开宇宙之门》第四集《巡天巨眼》，一起看→
第4集 巡天巨眼
浩瀚无垠的宇宙，存在很多人眼看不见的物质。而中国的一台巨型望远镜，却可以灵敏捕捉到它们的存在。
“中国天眼”，即500米口径球面射电望远镜，简称FAST，占地面积约25万平方米，由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端系统及观测基地等几大部分构成。
FAST观测的是由遥远天体发出的频率在70兆赫兹至3吉赫兹之间的无线电波，也就是射电波段。射电波段属于大气窗口，人类正是通过大气窗口才得以观测宇宙。
大气窗口指的是电磁波在大气中传播时，透过率较高的一些特定波段。在这些波段，电磁波受到大气的吸收、散射等影响相对较小，因此我们可以利用这些波段进行天文观测和研究。射电波段就是一个大气窗口，并且因为波长长，不被吸收，散射得也不厉害，连多云天都可以做观测。
那么，“中国天眼”具体是怎么实现观测的呢？
首先它拥有一个500米口径的主动反射面，反射面面积约等于30个足球场大小，由4450块带有5毫米孔洞、厚1毫米的铝合金反射面板拼接而成。其下遍布2225根下拉索和促动器。巡天时，反射面会在目标天区对应位置通过下拉索瞬时变形成300米口径的抛物面，通过抛物面把平行到达的电磁波汇聚在一点。
此时，6根长600多米的钢索会把装有电磁波接收装置的馈源舱牵引到焦点上。通过馈源舱底部的馈源接收机收集宇宙电波。这些收集到的宇宙信号又会顺着钢索上的光缆，传回总控制室。人类就是这样通过阅读宇宙电波，发现宇宙奥秘。
目前，这只“巨眼”通过射电波段已经找到了超过900颗脉冲星。脉冲星无法被人眼观测，但如果我们有能力去到数十光年外的深空，那么这些能够发出规律强烈脉冲信号的脉冲星，就是宇宙航行的指路“明灯”。没有它们，我们会分分钟迷失在宇宙的无边黑暗中。
“中国天眼”是我国打造的全球最大、最灵敏的单口径球面射电望远镜。我们究竟为什么要建造这样的巡天“巨眼”去了解亿万光年外的事情呢？
FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏给出了答案：“FAST所面向的天文学问题，是人类共同的好奇心。人类的好奇心从一出生就存在，包括我们好奇我们从哪里来，我们在哪里，我们将要去向哪里。这些问题其实跟宇宙学中终极的三大问题是息息相关的，就是宇宙起源，星体起源，还有生命起源。而FAST这巨大的接收面积和超高灵敏度却特别适合回答这些问题。”
一起来看第四集吧
素材来源：中国科协科学技术传播中心