1993年,在日本东京举行的国际无线电科学联盟大会上,以时任中国科学院北京天文台副台长南仁东为首的中国天文学家,提出在中国境内建造大型单口径射电望远镜。
25米与350米,这是以前中国与美国拥有的射电望远镜口径的差距,而口径大小直接决定眼力所及。“要在中国的土地上,建造世界上最大的射电望远镜,以免让中国在宇宙探索中受制于人。”这是南仁东等老一辈天文学家提出建设“中国天眼”的构想。经过长达20多年的选址和施工,“天眼”最终在贵州天然的喀斯特地貌上“张开”。
“中国天眼”设计不同于世界上已有的单口径射电望远镜,这首先体现在“视网膜”和“瞳孔”的设计上。“视网膜”指反射面;“瞳孔”指馈源舱,即放置接收宇宙外信号装置系统的舱体。
作为世界首创,“中国天眼”的“视网膜”是主动反射面,可以改变形状,一会儿是球面,一会儿是抛物面。具体来说,这张庞大的可动的“视网膜”是一张由6670根钢索编制的索网,挂在一个由50根巨大钢柱支撑的直径500米的圈梁上;索网上铺有4450块、380多种反射面单元;索网下方是2225根下拉索,每一根下拉索都被固定在地面的作动器上,通過操纵作动器,拉动下拉索来改变索网形状,从而对天文信号进行收集和观测。
“中国天眼”的“瞳孔”即馈源舱,也是一个大胆的突破性设计。大多数传统射电望远镜的“瞳孔”位置是固定的,或仅可以微调。“中国天眼”则完全不同,采用的是全新的轻型索驱动控制系统,这让“中国天眼”的“瞳孔”可以自如改变角度和位置,更有效地收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波。
2017年10月10日,北四环外,国家天文台。当距离地球1.6万光年外和4100光年外的脉冲信号在现场响起,在座的嘉宾无一不屏气凝神,侧耳倾听。这是“中国天眼”首次发现脉冲星。
被给予厚望的“中国天眼”不负所托,距离第一次公开“亮相”不到4年时间,已发现脉冲星300多颗。
“得益于‘中国天眼’超高灵敏度,我们已经将脉冲星的测时精度提升至少一个数量级,这有望使人类首次具备纳赫兹引力波的探测能力。可以说,我们已经走在‘出大成果’的攀登之路上。”中国科学院院士、国家天文台台长常进说。
从2021年3月31日起,全球科学家可以通过在线方式向国家天文台提交观测申请,并于8月起分配观测时间。在美国阿雷西博望远镜结束57年天文生涯后,中国将“中国天眼”面向全球科学界开放,把它拓展出的观察宇宙的视野分享给全世界。这也意味着全球科学家将打破疆域的限制,在同一片天空下仰望苍穹、探索未知,为人类共同的前途与命运而努力。在未来,世界会通过“中国天眼”看见更多来自宇宙的惊喜。
南仁东“中国天眼”之父
他放弃国外的高薪,在20世纪90年代中期毅然回国,决心建一个世界上最大的单口径球面射电望远镜(FAST),他为中国的天文事业默默奉献了22年,让中国睁开了领先世界天文学界的“天眼”,而他自己却永远闭上了双眼。他就是我国著名天文学家、中国科学院国家天文台研究员、“天眼之父”南仁东。2017年9月15日,他与世长辞。11月,中宣部追授他“时代楷模”荣誉称号。2019年9月17日,国家主席习近平签署主席令,授予南仁东“人民科学家”国家荣誉称号。
夏立大国工匠年度人物
大型射电望远镜,被称作“观天神眼”。在它们的制作过程中,一毫米被分成100份,每一份称为“1丝”。中国电子科技集团公司第54研究所的高级钳工夏立,就是一位在“丝”的维度上工作的人。30多年来,夏立亲手装配的天线,不仅亮过“天眼”,还指过“北斗”、送过“神舟”、护过战舰,他用一次次极致的磨砺,一点点提升着“中国精度”。“技艺吹影镂尘”“组装妙至毫巅”,在2019年3月1日央视“大国工匠2018年度人物”颁奖典礼上,夏立收获这样的赞誉,并荣膺“大国工匠”称号。