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这五年的世界之最:“天眼”凝聚中国创新

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     今年5月24日,中科院国家天文台FAST(500米口径球面射电望远镜)数据中心正式落户贵州。

  FAST是世界最大单口径射电望远镜,于2016年9月25日在贵州省平塘县落成启用。落成启用当天,习近平总书记在贺信中指出,500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。

  这个目前中国保持领先的天文工程,开创了建造巨型射电望远镜的新模式,具有独立自主知识产权,被认为将在未来10至20年内保持世界一流地位。

  与号称“地面最大机器”的德国波恩100米射电望远镜相比,FAST望远镜灵敏度提高约10倍;与美国“阿雷西博”305米射电望远镜相比,其综合性能提高约10倍。

  作为世界上最大的单口径巨型射电望远镜,FAST直径500米,高差173米,从空中俯瞰,就像一口由群山环抱的“超级大锅”。“锅面”——巨大的球冠形反射面;“锅”正中央悬空的“盒子”——馈源舱;支撑“锅”的无数道线——索网等支撑结构。一点一面多线,牢牢撑起了这个庞然大物。与此同时,FAST还保持着国际一流的灵敏度和综合性能。它的索网结构会随着天体的移动自动变化,带动钢索网上活动的4450个反射面板产生变化,使得FAST保持足够的灵敏度。

  FAST规模之大、精密度之高、视野之广,综合体现了中国高技术创新能力。其建造工程从前期选址到设计研发、后期维护都由中国科学家完成。FAST选址始于1994年,科学家们前后考察400余处,最终选定贵州省大窝凼洼地。此后,FAST的创意经过10多年反复锤炼,其间对主动反射面、光机电一体化的馈源支撑系统、高精度的测量与控制、接收机等多项关键技术开展了长达14年的合作研究,凝聚了来自多家科研单位的众多中国科学家的创新研究。

  建成启用后的FAST,在探测宇宙中的遥远信号和物质方面,将成为对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行精密观测的利器,有助于解答宇宙初始混沌、暗物质分布与大尺度结构以及星系演化等领域的谜团。同时,在深空探测、脉冲星自主导航、高分辨率微波巡视和太空天气预报等方面,也将发挥重要作用。

  除了单向接收宇宙信号之外,FAST也具备提供星际间的深空通讯能力。如果有人类航天器飞到远至太阳系外缘行星,仍然能够通过FAST和地球联系上。


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