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7月3日,位于貴州黔南州平塘縣大窩凼的世界最大單口徑射電望遠鏡(FAST)主體工程完工。預計今年9月全部竣工,開始探索宇宙深處的奧秘。新華社發
據新華社貴陽7月3日電 位于貴州黔南州平塘縣大窩凼的世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)的最后一塊反射面單元3日成功吊裝,這標志著FAST主體工程順利完工。這只“觀天巨眼”預計于今年9月全部竣工,開始探索宇宙深處的奧秘。
記者在FAST工程大窩凼臺址現場看到,隨著FAST工程總經理、中科院國家天文臺臺長嚴俊一聲令下,最后一塊反射面單元緩緩起吊,在完成了二次空中轉接并用纜索吊下滑到指定位置后,被順利安裝在索網上。
FAST工程總工藝師王啟明介紹,4450塊反射面板單元是ＦＡＳＴ望遠鏡的重要組成部分。2015年8月,FAST反射面單元吊裝工程開始施工。經過11個月的艱苦奮斗,在克服了大尺度、高精度的拼裝施工難點以及跨度大、位置高等吊裝施工難題后,近30個足球場面積的反射面由一塊塊反射面單元逐漸鋪設完成。
自2011年3月正式開工建設以來,FAST工程已完成了圈梁鋼結構安裝、索網制造與安裝、饋源塔制造與安裝、饋源艙安裝調試、綜合布線工程等建設過程。
中科院國家天文臺副臺長鄭曉年表示,FAST建成后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,用來觀測脈沖星,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。
“FAST主體工程完工后將開始調試,同時開始試觀測。”鄭曉年說,調試階段的科學觀測目標將更加聚焦,比如我們希望發現銀河系以外的脈沖星,目前發現的脈沖星都是銀河系內的。“希望中國科學家盡快利用FAST出成果。”
■名詞解釋 射電望遠鏡
1932年,美國無線電工程師卡爾·央斯基,1905～1950)用無線電天線探測到了來自銀河系中心(人馬座方向)的射電輻射,人類打開了傳統光學波段之外進行天文觀測的第一個窗口。
射電望遠鏡通過接收來自宇宙中的電波信號來獲取并分析各種信息。射電望遠鏡由定向天線或天線陣、饋電線、高靈敏度接收機和記錄儀等部分組成。天線或天線陣將收集到的天體電波,經過饋電線送到接收機上；接收機具有極高的靈敏度和穩定性,它將微弱的天體電波高倍放大后進行檢波,再將高頻信號轉變為低頻形式記錄下來。
射電望遠鏡按天線結構的不同可分幾個類型,如拋物面天線,射電干涉儀,甚長基線干涉儀和綜合孔徑系統等。這些技術是20世紀60年代后發展起來的。
■解密 FAST到底有多牛? 四大獨門絕技無人敵
幾乎看到
宇宙邊緣
射電望遠鏡最重要的指標參數就是靈敏度。靈敏度越高,望遠鏡探測微弱無線電的能力越強。而要想提高靈敏度,就需要擴大射電望遠鏡的口徑。FAST的口徑達到了世界之最——500米。理論上說,FAST能接收到137億光年以外的電磁信號,這個距離接近于宇宙的邊緣。
據中科院國家天文臺副臺長鄭曉年介紹,FAST突破了射電望遠鏡的百米極限,相當于30個足球場那么大。在FAST建成以前,世上已存的最大射電望遠鏡有兩個:一個是號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米口徑望遠鏡,一個是被評為“人類20世紀十大工程之首”的美國阿雷西博300米口徑望遠鏡。
FAST建成后,其靈敏度將比德國波恩100米口徑望遠鏡提高約10倍,綜合性能將比美國阿雷西博300米口徑望遠鏡提高約10倍。作為世界最大的單口徑望遠鏡,FAST有望在未來20～30年保持世界一流設備的地位。
觀測深空
靈活自如
根據FAST的工作原理,當它觀測天體時,會隨著天體的方位變化,在其500米的球冠狀主動反射面上實時形成一個300米直徑的瞬時拋物面,并通過這個300米的拋物面來匯聚電磁波。
形象地來說,如果把FAST比作一只巨大的眼睛,那么這只巨眼的眼球直徑就有500米,而負責接收光線的眼珠直徑就有300米。FAST就是靠這個巨大靈活的眼珠來匯聚電磁波、觀測深空。
五百米結構
毫米級精度
FAST的設計目標,是把覆蓋30個足球場的信號,聚集在藥片大小的空間里,否則,就無法監聽到宇宙中微弱的射電信號。500米的結構,處處都是頭發絲般毫米級的精度要求。用來編織索網的7000多根手臂般粗細的鋼纜,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3個毫米,每一塊小面板的制造精度是1.5個毫米。
察蛛絲馬跡
尋外星生命
首先,FAST能夠沖出銀河系,尋找新星,特別是快速旋轉、密度極高的脈沖星,FAST期望第一年就找到50～80顆銀河系外的脈沖星。
此外,FAST還可能觀察到早期宇宙的蛛絲馬跡——中性氫云團的運動,掌握星系之間互動的細節,揭秘宇宙的起源和演化。類似的道理,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。中新
（來源：半島網-半島都市報）
