FAST最早明年捕捉銀河系外射電脈衝星 正做技術準備

FAST工程副總工程師李菂在介紹新脈衝星發現過程。 新華社 圖約30個足球場大、總面積達25萬平方米的反射面由4450個反射單元拼成，這些亮片樣的反射單元全部位於索網上，可以隨時改變角度，用於匯聚無線電波，以供饋源接收機接收，來觀測宇宙中不同方位天體發射出來的信號。這個位於中國貴州平塘縣超級碗一樣的世界最大的單口徑射電望遠鏡FAST實現了中國在發現脈衝星上零的突破，並且有望成為第一個捕獲銀河系外射電脈衝星的望遠鏡。它的靈敏度極高，但隨之而來的問題是，其調試難度極大。但竣工一年後，它的調試進展出乎人們的意料，並迎來首批科學成果。

10月10日下午，中科院國家天文台相關負責人告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn），目前人類已發現銀河系內2700多顆脈衝星，而FAST有望打破這一紀錄，第一個捕獲銀河外系外的射電脈衝星。實際上，FAST已經在為觀測河外星系射電脈衝星做技術上的準備，最早於明年進行嘗試。

要在500米的尺度上實現毫米級的測量精度、控制精度，同時涉及大量動力裝置協同作業，還要保證安全，且中國沒有成熟的經驗可供參考，射電望遠鏡工作模式顯著區別於傳統望遠鏡，FAST究竟是如何進行調試的？

上圖：2014年9月1日拍攝的FAST夜景。 國家天文台FAST項目團隊 供圖；下圖：2016年6月27日拍攝的FAST夜景。 新華社 圖10月10日，在北京，中科院國家天文台召開的新聞發布會上，中科院國家天文台台長嚴俊解密了FAST竣工至今的調試過程。

中科院國家天文台官網消息稱，在FAST科學和工程團隊密切協作下，經過一年的緊張調試，FAST現在已經實現指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行，其調試進展超過預期及大型同類設備的國際慣例。

據嚴俊介紹，經過五年半的努力，在克服了索疲勞、動光纜等眾多技術難題後，FAST於2016年9月25日竣工。劉延東副總理親臨現場參加了落成儀式，並帶來了習近平總書記的重要指示：早出成果、多出成果、出好成果、出大成果。

但在竣工兩年前，工作人員就開始研製FAST反射面的實時模擬系統，為其複雜的耦合控制提供安全評估手段。

中科院國家天文台提供了全方位的支持和保障，FAST工程經理部因此迅速組建了由青年人才隊伍組成的調試核心組，並為調試組下放了人、財、物等重要管理許可權。

2017年5月份，調試團隊首次實現了饋源艙-索驅動的聯合功能調試。

工作人員在FAST饋源艙內工作（8月10日攝）。 新華社 圖

調試團隊首創的反射面實時模擬系統隨後也投入使用，大幅提升了FAST望遠鏡系統對設備故障的容忍度。

基於陶瓷電容技術，工作人員研製了高壓濾波器，解決了大型低頻射電望遠鏡的高壓供電線路的電磁兼容設計難題，對新疆110米、雲南120米等望遠鏡有重要的借鑒意義。

基於全站儀和慣導設備，工作人員開發了多測量系統數據融合技術，或提升望遠鏡的全天候工作性能，為FAST有效觀測時間的保障提供技術支撐。

嚴俊稱，隨著諸多關鍵技術問題的進一步解決，2017年8月27日，FAST首次實現跟蹤觀測，並穩定地獲取目標源的信號。至此，FAST基本完成瞭望遠鏡的功能性調試，這是望遠鏡調試工作一個非常重要的階段性成果。而通過利用特定目標源定標，FAST目前已經是初具威力的巨型射電望遠鏡，也充分驗證了該望遠鏡在靈敏度上的優勢。

國家天文台射電天文研究部首席科學家、FAST工程副總工程師李菂10月10日在新聞發布會上，對FAST竣工一年來取得的首批成果進行了發布：FAST望遠鏡調試進展超過預期；我國射電望遠鏡首次發現脈衝星，探測到數十個優質脈衝星候選體，目前一共有六顆通過認證。

至此，中國在發現脈衝星上實現了零的突破。

據嚴俊介紹，FAST 2017年度的試觀測計劃是500小時，目前FAST已經積累了700個小時的試觀測時長，提前超額完成了本年度的試觀測任務。

中科院國家天文台官網消息稱，接下來的兩年，FAST將繼續調試，以期達到設計指標，通過國家驗收，實現面向國內外學者開放。同時，將進一步驗證、優化科學觀測模式，繼續助力天文發現，力爭早日將FAST打造成為世界一流水平望遠鏡設備。

該消息稱，搜尋和發現射電脈衝星是FAST核心科學目標。銀河系中有大量脈衝星，但由於其信號暗弱，易被人造電磁干擾淹沒，目前只觀測到一小部分。具有極高靈敏度的FAST望遠鏡在調試初期就發現了脈衝星，未來，FAST將有希望發現更多守時精準的毫秒脈衝星，對脈衝星計時陣探測引力波做出原創貢獻。

脈衝星的本質是中子星，由恆星演化和超新星爆發產生。國內一位天文學家告訴澎湃新聞，脈衝星發出的射線屬於電磁輻射，這些電磁輻射主要是微波波段的射電輻射，以及高能波段的X射線，其輻射能量會發生周期性變化，如同脈衝。

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