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中国贵州的这口“锅”要出什么“菜”?
发布时间:2016-07-04 来源:中国新闻网 张素 黄蕾瑾 【字号:  

  7月3日,位于中国贵州省内的500米口径球面射电望远镜(FAST),顺利安装最后一块反射面单元,标志着FAST主体工程完工,进入测试调试阶段。FAST主动反射面由4450块反射面板单元组成,面积约25万平米,近30个标准足球场大小,用于反射无线电波。据介绍,FAST旨在实现大天区面积、高精度的天文观测,其科学目标包括巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号等,其应用目标是在日地环境研究、搜寻地外文明、国防建设和国家安全等国家重大需求方面发挥作用。图为7月2日航拍安装完成前夕雾中的“天眼”。 中新社记者 贺俊怡 摄

  1994年启动选址,历时22年,中国锻造出一口银灿灿的大“锅”:500米口径球面射电望远镜(FAST)。

  这口“锅”有多大?面积约为30个标准足球场。从空中俯瞰,嵌在贵州南部距今4500万年前形成的喀斯特洼地里,蔚为可观。

  这个洼地原名“大窝凼”,是从400多个备选项里精心选出的。它大小适中、深度合适、足够圆润,并且岩石具有足够的承载强度,喀斯特地质条件又确保雨水泄流,加上附近无线电干扰较少,是开展天文观测的理想场所。

  开挖土石、清理洼地,有了“好灶”,科学家和工程师从2011年开始“架锅”。

  “锅边”是一圈直径约500米、高5.5米、宽11米的环梁,由50个承台支撑。考虑到热胀冷缩,设计者巧妙地让支座实现滑移。2014年9月,圈梁合龙。

  “锅面”较为特殊,先要“编织”由6670根主索组成的网,再将4450块边长在10.4米—12.4米、重在427—482.5公斤、厚约1.3米的铝制反射面单元,依次安装在索网上面。纵横交错的索网可以实现对反射面板的调姿,最终形成300米口径的瞬时抛物面。

  这也是FAST与已工作50余年的美国阿雷西博望远镜的最大区别:中国锅是“活”的。有人形容为“一个巨碗滚在锅里”,这使FAST实现天顶角40°的天空观测天区。

  “锅底”更为有趣,馈源舱停靠平台位于主动反射面中心底部,重约30吨的馈源舱则均匀分布在“锅”周围的6个支撑塔的作用下,悬在距地面80米处。2015年11月,馈源舱支撑系统首次升舱成功。

  综上来看,这口“锅”有三项自主创新:利用喀斯特洼坑作为台址;300米口径顺时抛物面能使望远镜接收机处于焦点上;采用轻型索拖动机构和并联机器人。亚博yabo888vip网页版登录国家天文台台长、FAST工程总经理严俊说,工程也推动了中国在天线制造技术、微波电子技术、大跨度结构、高精度动态测量等众多高科技领域的发展。

  眼下,外界最关注的是有了“好锅”,将出什么“好菜”?

  贵州酸汤鱼闻名遐迩,但这口总造价近12亿元人民币的“锅”,要去征服更挑剔的“胃”。用FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东的话说,是要聆听宛如“雷声中的蝉鸣”那般微弱的射电。

  射电望远镜是通过接收来自宇宙中的电波信号来获取分析各种信息。然而过去50多年,所有射电望远镜接收到的能量还翻不动一页纸。

  横向对比,FAST的灵敏度较德国波恩100米望远镜提高约10倍,其综合性能也比阿雷西博300米望远镜提高约10倍;纵向来看,FAST将在未来10—20年保持世界一流的地位。这意味着,FAST有更大几率在射电天文学上寻得突破。

  在FAST提出的“科学目标菜单”上,排在首位的是“巡视宇宙的中性氢”。中性氢是指宇宙中未聚拢成恒星发光发热的氢原子,观测中性氢信号,能够获知星系之间互动的细节,还能推算宇宙发育的蛛丝马迹。

  另一道值得期待的“主菜”是“观测脉冲星”。脉冲星是大质量恒星演化的最终产物,目前已观测到的约2000颗脉冲星均在银河系内,FAST将对准银河系外。

  亚博yabo888vip网页版登录国家天文台副研究员岳友岭将参与烹制这道“菜”,他希冀在距离银河系约254万光年的仙女星系甚至更远有所斩获。“地球磁场强度不到1高斯,而脉冲星强度达到1万亿高斯。”他对中新社记者说,脉冲星还可发射电磁波,人类未来有望把脉冲星“改造”成星际导航,为宇宙飞船指明方向。

  至于备受外界热议的“寻找外星人”,在科学家们看来,更像是排在菜单末尾的甜点:搜索可能的星际通讯信号。找到地外智慧生命很难,FAST的重点是探测星际分子,先研究宇宙学尺度上的生命起源。

  随着“锅”的主体完工,科学家们将边调试、边收集“食材”。面对纷纭世界,他们还需过滤“杂质”,潜心运维,方能烹出一锅荟萃。

(责任编辑:侯茜)
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