“中国天眼”今天向世界开放 背后藏着这支浙江科技力量

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作者：浙江日报
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3月31日，有着“中国天眼”之称的FAST——500米口径球面射电望远镜向全球科学家开放。观测时间将从今年8月开始。
中国天眼FAST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，能够接收到100多亿光年以外的电磁信号。自通过国家验收启动运行以来，中国天眼设施运行稳定可靠，发现的脉冲星数量已达到300颗，并在快速射电暴等研究领域取得重大突破。
它与浙江有什么样的渊源？射电望远镜是如何探索宇宙的秘密？除了FAST，世界上还有哪些著名射电望远镜？一起随小编来看看吧！



这口远在贵州平塘县的“大锅”，与浙江有着不浅的缘分。
原来，FAST反射面的背架所采用的铝合金螺栓球网架结构，便出自于浙江东南网架股份有限公司。



“单片拼装精度要求在2毫米以下，比钢结构所要求的精度都要高，这成为项目实施的一大难点。”浙江东南网架股份有限公司技术负责人周观根说，此外，铝合金焊接后强度大幅下降，以及没有可借鉴的加工工艺先例等问题，同样是摆在团队面前的重要技术难点。
最终，通过与合作单位的联合技术攻关，项目团队达到了单片拼装精度仅1.5毫米的目标，并成功解决了20万个球节点、55万根杆件、4450片背架单元的高精度制造与拼装，实现了空间网格结构高精度的“中国制造”。









光学望远镜和射电望远镜都是观测宇宙天体的重要工具。
如果把光学望远镜比作探测深空的锐利眼睛，射电望远镜就像一只灵敏的耳朵，捕捉宇宙中的射电辐射，倾听着来自遥远空间的微弱声息。



哈勃空间望远镜就是位于地球的大气层之上的光学望远镜。
二者的区别在于，光学望远镜是用于收集可见光的一种望远镜，并且经由聚焦光线，可以直接放大影像、进行目视观测或者摄影等；射电望远镜接收的是肉眼看不到的射电波，跟接收卫星信号的天线锅类似，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。因此，FAST的工作不是“看”，而是“听”，依靠500米口径的“大耳朵”来“收听”太空深处物体发出的无线电波。



随着性能的提升，FAST的科学潜力逐步显现，它的超强灵敏度使其在射电瞬变源方面具有重大潜力，有望在短时间内实现纳赫兹的引力波探测、捕捉到宇宙大爆炸时期的原初引力波，为研究宇宙大爆炸原初时刻的物理过程提供数据支撑。同时它还有能力将我国深空探测及通讯能力延伸至太阳系边缘，满足国家重大战略需求。
据专家介绍，向全球科学家开放是FAST立项时就确立的初衷，它的目标就是拓展人类洞察宇宙的视野。射电科学家普遍关心的项目将被优先考虑，比如多科学目标漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快速射电暴观测等，但观测申请不限于这些领域。
星辰大海，是我们的征途。
FAST的终极目标是改变人类的宇宙观，围绕其自身的五大既定科学目标和包括快速射电暴、系外行星射电探测在内的新兴前沿领域，它为我们展现的宇宙画面才刚刚开启……



美国阿雷西博天文台（ARECIBO）



其位于波多黎各岛上的一座天然火山口（阿雷西沃山谷）中，是FAST之前世界上最大的单口径射电望远镜。它的反射面直径为350米。阿雷西博在发现太阳系外第一颗行星的过程中发挥关键作用。1974年，阿雷西博发现了第一颗双星脉冲星，间接证实了广义相对论的预言。此外，该望远镜还绘出第一幅金星表面的雷达图。阿雷西博曾和中国天眼FAST，被誉为地球射电天文学上的“两只大眼睛”。
阿塔卡玛大型毫米波天线阵（ALMA）



其位于智利北部的查南托高原拉诺德查南托天文台，由64面口径为12米的射电天线组成，是由多个国家的研究机构合作建造的大型射电望远镜阵列。这里海拔5059米，是地球上气候最干燥的地区之一，非常适合毫米波天文观测。
德国埃菲尔斯伯格射电望远镜(Effelsberg)



它是目前世界上最大的全可动射电望远镜之一，位于德国波恩市西南方向约40千米的一个山谷中。这台望远镜的观测波段很宽，从90厘米到3毫米。其灵敏度和分辨率较高，率先在毫米波段观测到脉冲星的辐射，并且在射电星系、活动星系核、星际分子等方面的观测中也收获颇丰。
澳大利亚平方公里阵列射电望远镜（SKA）



平方公里阵列射电望远镜(SKA)首台天线样机。 新华社发
它位于澳大利亚的默奇森地区，由36架碟形天线组成，每架天线的直径为12米。该区域没有其他无线电信号干扰，可以清楚地接收到来自宇宙的信号。SKA建造的目的是为了解答目前困扰科学界的众多问题，如关于第一代天体如何形成、星系演化、宇宙磁场、引力的本质、地外生命与地外文明、暗物质和暗能量等。
中国上海佘山65米口径射电望远镜



中国上海佘山65米口径射电望远镜（天马望远镜），主反射面的面积相当于8个篮球场，共有8个接收波段，是一台全方位可动的高性能的射电望远镜。该望远镜由中国科学院、上海市政府和中国探月工程专项共同出资建造，中科院上海天文台负责运行。它可以观测到100多亿光年以外的天体，在我国的嫦娥探月工程、火星探测等一系列重要的深空探测任务中都有它的身影。