厲害了我的國：中國天眼發現脈衝星

國慶期間，多家媒體都報道了位於貴州省大山裡，那嘆為觀止的「中國天眼」探測神秘太空的神奇。

就在昨天，中國科學院國家天文台宣布，「中國天眼」首次發現脈衝星，聽見了1.6萬光年外聲音，更是實現了我國在該領域「零的突破」！

啥是脈衝星？乍一聽可能感覺太科幻，我只知道滿天都是小星星...

其實，脈衝星就是巨大的恆星爆炸後所形成的星體，是高速自轉的中子星，因發射周期性脈衝信號而得名。宇宙里除了黑洞以外，基本上就屬脈衝星的家族最「牛」，據不完全統計，人類發現的脈衝星家族已經有2700多個成員。

它具有在地面實驗室無法實現的極端物理性質，是理想的天體物理實驗室，對航天器導航等重大科學及技術應用研究，都非常有幫助。

那已經有兩千多顆脈衝星被發現了，怎麼中國人現在才發現？

「天眼」所在地所看到的星空。圖片由國家天文台提供

因為我們的「大鍋」天眼FAST才剛滿1歲啊，而「美國天眼」阿雷西博Arecibo已經54歲了……剛1歲就馬上有如此好的成果，難道不更應該欣喜嗎！來，一起聽聽「中國天眼」探測到的1.6億光年外的聲音~

在「中國天眼」之前，地球上所有望遠鏡都只能看見銀河系裡的脈衝星，「中國天眼」的誕生將會改變現狀。因為這個猶如一口「大鍋」的FAST射電望遠鏡，具有極高靈敏度，是發現脈衝星的理想設備。

從遠古開始，人類一直都有個問題，宇宙中到底有沒有外星人？

隨著人類對電磁學的理解和對電磁波的駕馭，搜尋地外文明可能發出的無線電波就成了一個重要的任務，這就需要一個極其強大的射電望遠鏡去完成它。為了探測遙遠宇宙深處所發來的微弱信號，這種新型的眼睛靈敏度越高越好，而影響靈敏度的因素之一就是天線，俗稱的「鍋」的直徑。

直徑越大，解析度越高則靈敏度越高。這口「鍋」做多大都不嫌大，哪怕做成地球那麼大，都不覺得過分。雖然沒那麼誇張，但是大鍋存在一個很麻煩的問題，就是受到材料本身的限制，「鍋」一但做的太大！就會被材料自身的重量把整口「鍋」給壓垮！這樣便無法維持住這個優美的弧形，不良的外形將導致望遠鏡無法正常工作。

人們到底還是想到了一個巧妙的方法，那就是在地表刨出一個「鍋」型的大圓坑。

然後把眾多的專用金屬片貼在這個「鍋」型的圓坑表面上

GIF/1229K

也就是讓這些金屬片的重量通過下方專用支架完全分攤到圓坑的整個表面上，這樣就形成了天線。這樣因為材料自身的重量導致上面出現的問題，就巧妙的解決了！

建設中的FAST

正在「貼」金屬片的FAST

遠看建設中的FAST工程

理論上想製造出多大的「鍋」都沒有問題，但是從成本角度考慮，最省錢的辦法其實就是能找到一個現成的，近似「鍋」形狀的山谷，這樣就只需經過對山谷進行簡單的挖掘，修正處理，方便的做出「鍋」的形狀來。不過，別以為這樣近似「鍋」的地形很容易找到。首先這地方必須是天然的「鍋」型，而且還要盡量遠離城市，周圍的人煙是越稀少越好，手機信號最好都不要有！

只有這樣才可以把無線電干擾降到最低水平，因為這種特殊的望遠鏡對這些干擾極為敏感。同時，這個地方透水性能也要好，否則一但下起大雨，產生的積水無法及時滲透掉，那這地方就只能當個天池，拿來養魚了。

美國人當年為了能找到一個這樣現成近似鍋型的山谷，就費了好大的力氣，才找到這樣一個地方。這口「鍋」一直以來是世界上最大的射電望遠鏡，其直徑達到了305米（後擴建為350米）。

美國阿雷西博射電望遠鏡（管理單位：康奈爾大學）

直到2016年9月21日，這個世界紀錄被咱們中國人給超過了。

上個世紀，我國計劃建設超大型的射電望遠鏡，派出考察隊在全國範圍內去尋找。這時多山地的特點就體現出了一定的優勢。最後終於在貴州省喀斯特窪地平塘縣克度鎮一個叫做大窩凼（dang）的地方，找到了一個拿來做「鍋」形狀非常合適的山谷。

大窩凼（dang）山谷

這個地方被發現後，把全世界的天文學家們都樂壞了！他們說，這個地方簡直就是為建造射電望遠鏡，人類專門向可愛的大自然提前預訂的！

大窩凼衛星圖

於是在2007年國家十一五重大科學工程500米直徑球面射電天文望遠鏡FAST項目，獲得了國家立項批准。2011年3月25日，FAST工程正式開工建設。經過五年的修建，2016年9月25日，這個全世界最大的球面射電望遠鏡落成啟用。

目前的這個「鍋」工程建設方面已經全部完成，仍在調試階段。但就是在調試的這第一年就旗開得勝，這口中國「大鍋」已經探測到了數十個優質脈衝星候選體，其中6顆通過國際認證。這是中國射電望遠鏡首次新發現脈衝星。

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。

它有多大？反射面總面積25萬平方米。它有多重？僅圈樑、索網和6座支撐饋源艙的高塔用掉10000多噸鋼材，反射面板用掉2000多噸鋁合金。它有多巧？2000多個液壓促動器通過伸縮，實現反射面精確變位。它有多精？十幾米長的鋼索，誤差不超過1毫米。

這口「鍋」已經比美國的阿雷西博射電望遠鏡綜合性能提高了約10倍！美國人能不羨慕嗎？

遙遠的太空對FAST來說不存在方向上的死角。因為我們的「天眼」並不是「死眼」，它是可以動的。主動反射面可以將局部球面變形成拋物面；6索並聯驅動控制系統以及FAST項目核心部件饋源艙內的AB軸機構和6桿並聯機器人可以控制饋源接收機進行姿態和位置的調整，從而精確地達到反射面的焦點位置，使饋源接收機獲取信號能力達到最佳。就像人的睫狀體一樣，能夠調節眼球並清晰地看清遠近物體。

夜晚的FAST

FAST方圓5公里是一個電磁寧靜區，區域內的手機基站全部是關閉的，現場也不能用手機、數碼相機，汽車不能用電子打火，包括中巴，都要燒柴油車才行。

它投入使用後其中有一個項目就是搜尋地外文明發射的無線電波。可不是亂講，這個項目能在中科院官方網站上查到的(http://www.cas.cn/zt/kjzt/fast/) FAST項目的其中之一就是包括地外文明搜尋計劃！

尋地外文明只是其一，還有更多的未知等待它去發現。就拿文章開頭說到的脈衝星的發現來說，如果說過去50年都是由西方發達國家說了算的話，那未來20年很大部分就要指望中國了~

這種類型的射電望遠鏡的靈敏度與其直徑的平方成正比，而可探測範圍則與直徑的三次方成正比，其觀測能力不禁讓人無限遐想。我們有理由相信，FAST可以利用它超卓的眼睛，接受到來自宇宙最深處的「呼喚」。厲害了，我的鍋！

這神器如此厲害，那建造它的人們豈不是更厲害？我們由衷的感謝FAST背後的「造鍋匠」：中國之所以能通過FAST洞察隱藏在宇宙深處的秘密，不得不提到FAST背後的每一位辛勤工作者。FAST從選址到建成，歷時22年。選址階段，FAST的總工程師兼首席科學家南仁東，帶領團隊在全國的300多個窪地層層篩選，最終找到了貴州。

但在FAST建成即將一周年之際，南仁東老人卻因病永遠離開。

中國科學院國家天文台網站訃告原文

去年在FAST主體結構落成時，南仁東接受央視採訪，再看這段視頻才發現，當時南老的聲音就已經很嘶啞了……

這個東西（FAST項目）如果有一點瑕疵

我們對不起國家和整個貴州省人民

回首往事 有苦有甜

挫折的時候 你肯定特別沮喪 感到苦惱

怎麼辦 最後靠大家的努力 克服困難匍匐前行

它在大家甚至幾代人

不是我個人 有點關係 不大

它是一大群人的拼搏和努力

我們甚至於說一代人的努力

南仁東先生是FAST工程的發起者及奠基人。自1994年起，他一直負責FAST的選址、預研究、立項、可行性研究及初步設計。作為項目首席科學家、總工程師，負責編訂FAST科學目標，全面指導FAST工程建設，並主持攻克了索疲勞、動光纜等一系列技術難題，為FAST工程的順利完成做出了卓越貢獻。

「厲害了，我的國！」當我們興奮的喊出這句話，作為對祖國的祝賀時，是否清楚的知道，今天輝煌成就的背後，是無數個平凡而偉大的建設者、管理者們日復一日的辛勤勞作？希望這個回答一直是肯定的，我們不能忘了本分。

年輕的一代，即使身處風雲變幻的潮頭，也要明白，總還是有那麼一群人甘願化作海風，推動著這股大浪前進，然後便消失在空中。他們的名字不是都能留下來，但每一個留下來的名字，都將與他們的傑出貢獻一同書寫在青史的扉頁、鐫刻在人民的心中！英雄不只是戰爭年代的偉岸背影，也是和平年間讓我們能自豪地喊出「厲害了我的國！」的那些默默奉獻的人們！

註解：有點方，網路用語，意為有點慌。

局座召忠

·軍品彙·

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