天眼問天，揭秘中國500米口徑球面射電望遠鏡

（作者：錢航，中國科學院國家空間科學中心博士，現中國運載火箭技術研究院總體設計部型號設計師，科普中國微平台原創首發）

導讀：世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡（以下簡稱FAST）9月25日在我國貴州平塘縣克度鎮喀斯特窪坑中落成。你想知道如何形容該望遠鏡之大嗎？以及其神秘之處嗎？下面就請FAST自己告訴你吧。

（全球最大500米口徑球面射電望遠鏡FAST/圖片來自新華網）

我的身世

其實早在1994年開始，通過不斷探索，中國天文學家就提出了建造我的建議。選址在貴州黔南，因為地貌最接近我的外形（正如你現在看到我的樣子，像不像一口大鍋？），因而減少了建造我的施工工作，就省下了一大筆挖坑的經費，而且那裡喀斯特窪地雨水向下滲透不會腐蝕我的軀體。附近的5公里半徑內沒有鄉村，最適宜我安靜地開展工作了。在以後的工作里，我將是被動接受微弱的宇宙電磁信號，自身並沒有強大的輻射，甚至還害怕遭受周邊手機信號的干擾。

2007年08月28日，歷經12年科學家們的艱苦預研究，我獲國家立項批准，標誌著我從紙面上轉入工程設計和建造階段。

2008年12月26日，我正式建造，開始了如同胎兒一般一點一點的長大。

2016年9月25日，我正式長成，可以開始服務中國以及世界的科學家了。

身手敏捷

在以前美國305米「阿雷西博」的望遠鏡是最先進的，現在的我比起我的前輩要有進步。中國科學家賦予我的體量和性能使我成為新的射電望遠鏡之王，不僅將在尺寸規模上創造單口徑射電望遠鏡的新世界紀錄，而且在靈敏度和綜合性能上，也將登上世界的巔峰。

在整體設計方面，阿雷西博的主射面整體是不可動的，如果被設計成拋面，只能被動觀測掃過它的視場內源，這對於巨大的積分面積、靈敏程度的優化都是沒有益處的。但是球面設計也有缺點，球面射電望遠鏡只能把電磁波聚焦在一條線上。而我可以主動接受電磁波。在主反射鏡的每個面板上加入實時主動的控制技術。再悄悄告訴你，我整個大鍋面是由很多塊小面板拼成，通過主動變形技術實時把面板形成有效照明旋轉拋物面，主動聚焦，大大增加了觀測效果。

有了這些獨門武功，我可以把覆蓋30個足球場的信號，聚集在藥片大小的空間里，甚至你在月亮上打手機我也能偵測到。雖然我很巨大，但確保鋼結構不變形就是一大挑戰，框架、索網、接收器，每一部分的位移都要控制在毫米級，我才能正常工作。

諦聽宇宙

等我經過測試開眼之後，我可以看到宇宙邊緣，將神秘的暗物質和暗能量告訴你，甚至還能夠捕捉特殊的星球。同時，對國家重大需求方面有重要應用價值，我能夠把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣，將深空通訊數據下行速率提高100倍。還能夠把脈衝星導航變得無比精確。

今年年底，我國將發射自主研製的硬Ｘ射線調製望遠鏡衛星，它可以進行寬波段大天區Ｘ射線巡天成像，具有獨特的觀測黑洞、中子星等高能天體多波段Ｘ射線快速光變的能力，並可以監視天空的高能爆發現象。

隨著我國空間站逐步具備維護在軌航天器功能，未來將會有中國版「哈勃」太空望遠鏡。地面上的我與太空中的望遠鏡形成立體化作戰的望遠鏡集群，不僅將大幅提升我國在天文科學與技術方面的自主創新能力，還能廣泛應用於導航、定位、航天、深空探測等領域。

請你期待我們帶來宇宙的好消息吧。

編輯：劉偉瓊

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