FAST: 我和人类太空探测的未来

和恩馨

最近，每天都有关于“另一个地球”——开普勒-452b的言论萦绕在我的耳旁，热议这一话题的人类，想在浩瀚宇宙中寻找他们的同伴或是新的家园。

然而，由于开普勒-452b以及其他可能适宜人类生存的星球都远在光年之外，远的距离地球数千光年，近的也有几十光年，这漫长的探寻之旅对平均寿命不足百岁的人类来说显然是无法实现的，因此，人类就需要借助一些高科技的宇宙探测手段来实现梦想。而我，正是为了实现这一梦想才被创造出来的。

说到这儿，忘了介绍自己——我叫FAST，这是我的英文名字，中文名是“500米口径球面射电望远镜”。

别看我的名字有点绕口，我可是世界纪录的创造者——没错，世界上在建的最大单口径射电望远镜就是我。建成后，我将通过对太空中微弱的无线电信号的捕捉，搜寻类地行星和地外文明，探寻宇宙起源、演化以及太空生命起源之谜，解密暗物质、暗能量等宇宙谜题。

我的生命孕育于2008年12月26日，一个初冬的上午。但此前的准备过程远比人类的“十月怀胎”长得多——早在1994年，科学家们就开始在全中国为我寻找一个适合的“孕育之窝”。最终，经过10多年的找寻，贵州平塘大窝凼从400多个“候选窝”中脱颖而出，成为我的落脚地。

2008年12月26日，为了欢迎我的到来，当地人在寒风中为我举办了盛大的奠基仪式——这可让我真切地领略到了贵州人的热情好客。

当然，贵州人的热情并不是我钟情于大窝凼的根本原因——我之所以会选择“落户”大窝凼，是因为它那直径500米、形如巨碗的天然圆形怀抱，正好可以安放我那20万平方米的庞大身躯；它那由岩石构成的有力臂膀，能坚实地托起我；它独特的喀斯特地貌，能使雨水及时向地下渗漏，从而很好地保护我，使我免受雨水的侵蚀。

而且我喜欢安静，而大窝凼附近方圆5公里内没有一个乡镇，25公里半径内只有一个县城，甚至连代表现代文明的无线电干扰都很少的——这种安静的环境，能让我更好、更专心地探测宇宙星空。

有了舒适的窝，我的躯体开始快速孕育。2013年12月31日，我庞大身体的“骨架”——主体圈梁成功合龙；2014年11月30日，我的馈源支撑塔建成； 2015年2月5日，随着最后一根主索“大筋脉”安装到我的躯体上，反射面索网安装成功，我的身体躯干也基本发育完成了。

最让我兴奋的，是2015年8月2日——这一天，人们开始为我安装反射板。这意味着，我的最重要的器官——“眼睛”开始发育了。

我的眼睛很大，直径有500米，大小看起来有近30个足球场那么大。与之相应的，是它的功能也异常强大——它既能“看”又能“听”，能让我轻松捕捉到远在百亿光年外的射电信号。

在我庞大的眼睛上，分布着4450个三角形状的反射单元，它们是我的视网膜“细胞”。这些奇特的细胞，种类有近400种，边长在10.2～12.4米之间波动。它们，是决定我未来的“视力”和“听力”的关键单元，它们越是精致，我就能看到越细微的天体，能听到距离地球越遥远的声音。

众所周知，细胞通常是由一些微结构构成的，我的细胞也不例外。但与普通细胞不同的是，我的每一个细胞都是由100个子反射单元微结构组成，每个微结构的表面精度都达到了 1毫米，这赋予了我无比强大、精确的探测功能。

现在，我正期待着我的眼睛发育完整——届时，我那直径500米的大眼睛将能随着天体的移动而变化，它可以在我注视的方向上形成300米口径的瞬时抛物面，视角达110°～120°，从而使我能够观看到宇宙中任意方向的天体。

此外，在我视网膜上的4450个反射单元中，每一个都能对天体进行对焦，所以我的观测精度，比我号称“地面最大机器”的“堂哥”——德国波恩100米望远镜要高出10倍；比我“表哥”——有“人类20世纪十大工程之首”美誉的美国阿雷西博望远镜要高出1倍，此外，我巡视天空的速度是我“表哥”的10倍，堪称风驰电掣。

听力对我的眼睛来说，是与视力并驾齐驱的重要功能——它能接收宇宙中的无线电波，这使我能够跨越任何视觉上的阻碍，穿透宇宙中大量存在、而光波又无法通过的星际尘埃介质，从而观测更加遥远的宇宙边缘，所以我完全不受贵州“天无三日晴”的影响，可以全天候、不间断地探测太空。

为了让我庞大的眼睛不间断地完成这种高精细的探测任务，科学家们为我准备了足够的能量——上千台电机。当然，和人类一样，我偶尔也可能会出错，有时甚至不小心就会造成大差错，为了最大限度地防范于未然，科学家们还为我发明出了精度达毫米级的激光测量监控系统，来约束我，避免错误的出现。

听我絮絮叨叨了这么多，大家一定迫不及待地想知道：我究竟什么时候才能发育成型？届时，我又能在宇宙探测中发挥多大的作用？

据科学家初步估计，到2016年9月，我就可以完全发育成型了。建成后，我将在10～20年的时间里，保持世界领先的地位，并帮助科学家们探索太空——说不定，在这一探索过程中，我还能帮助我国的科学家们取得科技类诺贝尔奖的零的突破。

实际上，对于获得诺贝尔奖，我有着先天的优势——要知道，诺贝尔奖历史上明确定名为天文学奖的10项获奖成果中，就有6项都出自我们射电望远镜家族，射电天文学也因此被称为“诺贝尔奖的摇篮”——有这样的家学渊源，我就不信我会“摇”不出一个诺贝尔奖。

但在我这个显赫的家族里，也有让大家羞于启齿的事——自射电天文学诞生以来，我们射电望远镜家族所收集的能量，还翻不动一页书。这并不是因为我的先辈们无能，而是因为宇宙中的无线电信号实在是太微弱了。

在这方面，我可是占足了优势——我的口径是目前世界上单口径射电望远镜中最大的，同时，我的灵敏度和精度比我射电望远镜家族的单个“兄弟”们更高，能更快更精准地探测出宇宙中微弱的无线电信号，因此，我能高效地识别地外文明的信号，从而聆听到可能存在的地外智慧生命对地球的“第一声问候”。

此外，我还能通过对宇宙中21厘米氢谱线的探测，将太空探测延伸到宇宙边缘，寻找宇宙中的第一代天体，记录137.4亿年前宇宙诞生时的那场规模宏大的大爆炸的声音。

寻找外星文明、探访宇宙大爆炸，我的本领可不止是这些而已，我还能帮助科学家探究宇宙是如何膨胀的、未来将如何发展；我能帮忙寻找暗物质、暗能量，发现奇异星以及夸克星物质；我还能在广袤宇宙中搜索黑洞双星——中子星，为未来的星际航行提供比GPS和北斗导航更强悍的星际导航……到那时，宇宙初始的混沌、星系与银河系的演化等谜团，就有可能被我和科学家们一一解开了。（责任编辑/余风）