文/ 本刊综合整理
FAST结缘贵州
文/ 本刊综合整理
FAST台址原貌——“大窝凼”洼地。(杨炳海/摄)
2011年3月,FAST工程正式开工建设。
浩渺宇宙,引人遐思。
2300多年前,我国的伟大诗人屈原遥望苍穹,发出了他那句广为后人所知的“天问”:“遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?冥昭瞢暗,谁能极之?”
而后,从《周髀算经》的“盖天说”到《浑天仪注》的“浑天说”,从托密勒的地心说到哥白尼的日心说,人们探索宇宙的脚步从不停歇。
为了发现更暗弱的星体,探测更遥远的星空,1932年,美国人卡尔·央斯基发明了利用无线电天线探测宇宙的射电望远镜。然而,来自太空的无线电信号非常微弱,有天文学家形象地比喻:“把80年余年来所有射电望远镜收集的能量集中起来,甚至翻不动一页纸。”于是,建造更大口径、更高精度和灵敏度的射电望远镜,就成为全世界科学家们的梦想。
2016年,梦想的曙光照进贵州。
2016年9月25日,“ 中 国天眼”——由中国自主设计建造的500米口径球面射电望远镜(FAST)在黔南自治州平塘县落成启用。
FAST的主动反射面是由8895根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构,口径约500米,接收面积相当于30个标准足球场。
FAST与之前号称“地面最大机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍,与人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜相比,综合性能提高约2.25倍,并且在观测时会变换角度,接收更广阔、更微弱的信号。预计在未来10-20年时间里,FAST将一直保持世界领先的水平。
2014年,建设中的FAST工程。
2016年,“中国天眼”——世界最大单口径球面射电望远镜落成。(本刊特约摄影记者 代传富/摄)
由于FAST的落户,安放“观天巨眼”的洼地也成为科学界关注的焦点,人们称这个名叫“大窝凼”的自然洼地为“地球上最美的眼窝”。
“大窝凼”位于黔南州平塘县克度镇金科村,是一处典型的喀斯特洼地。20年前,为FAST寻找台址的科研人员来到这里时看到的是如此一幅场景:青山环抱着一片圆圆的洼地,山上绿树葱郁,山谷内灰瓦木屋点缀在农田之间,鸡犬之声不绝于耳。12户人家65名人口安静的居住在这里,在静寂晴朗的夜晚,他们会抬头望望散布穹顶的星辰。
为给天眼找到一个最适合的“眼窝”,FAST项目组按照苛刻的指标,经过数次筛选,在自然地理、地貌发育控制因素、洼地的形态特征、水文地质、工程地质、气象及电波环境等诸方面做评估,最终“大窝凼”从400多个候选洼地中胜出,被认为是作为大型球面射电望远镜台址独一无二的选址。
据FAST项目馈源支撑系统总工程师孙才红介绍,最终定址“大窝凼”有三方面原因,一是大窝凼的地形就像一个完美的球面,使FAST望远镜建造可以减少大量土石方开挖工程,节约研制建设经费。二是大窝凼的喀斯特地质条件可以保障雨水向地下渗透,不在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜。三是附近5公里半径内没有一个乡镇,25公里半径内只有一个县城,射电望远镜所需要的无线电环境比较理想。
(责任编辑/黄莎莎)