7月3日,中科院国家天文台主持建设,位于贵州省平塘县大窝凼洼地的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(Five hundred meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST)完成最后一块反射面单元的吊装。根据建设规划,FAST将在2016年9月全部建成并初步投入使用,届时,FAST将成为世界上现役的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜。
FAST的本体是由4000多块反射面板组成的半径500米球反射面,总面积约25万平方米,相当于30个足球场的大小。中国拥有FAST的自主知识产权,相比于前辈射电望远镜,FAST射电望远镜的创新就是主动接受电磁波。在主反射镜的每个面板上加入实时主动的控制技术,整个望远镜镜面是由很多块小面板拼成,通过主动变形技术实时把面板形成有效照明口径300米、焦比0.4665的旋转抛物面,增加观测范围。
据专家介绍,FAST的关键指标将对国际同类设备保持20年以上的领先水平。
多年来,中国科学家一直依靠国外的射电望远镜收集数据,也就是“二手”的观测数据。FAST望远镜落成之后,中国科学家将有机会第一时间获取最新的数据,大大增强深空观测能力。
据了解,FAST的首个应用科学研究是寻找和研究宇宙中的脉冲星。专家介绍,脉冲星就像天体物理实验室,可以研究一些特殊天体物理和宇宙演化现象。如果发现脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家可以利用脉冲星去研究黑洞周围时空。此外,FAST建成使用,还可以将我国空间测控能力由月球同步轨道延伸到太阳系边缘,为我国火星探测等深空研究奠定重要基础。
同时,科学家还准备利用FAST超强的灵敏度,搜寻识别可能的星际通讯信号,开展对地外文明的搜索。
FAST射电望远镜到底有多牛?有四大绝技。独门绝技一:大口径 看得远。射电望远镜最重要的指标参数就是灵敏度。灵敏度越高,望远镜探测微弱无线电的能力越强。而要想提高灵敏度,就需要扩大射电望远镜的口径。FAST的口径达到了世界之最——500米。理论上说,FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。
独门绝技二:灵活自如的巨眼。根据FAST的工作原理,当它观测天体时,会随着天体的方位变化,在其500米的球冠状主动反射面上实时形成一个300米直径的瞬时抛物面,并通过这个300米的抛物面来汇聚电磁波。
独门绝技三:毫米精度。FAST的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号,聚集在药片大小的空间里,否则,就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。500米的结构,处处都是头发丝般毫米级的精度要求。用来编织索网的7000多根手臂般粗细的钢缆,每一根的加工精度都被控制在一毫米以内;最终的500米口径的天线精度是三个毫米,每一块小面板的制造精度是1.5个毫米。
独门绝技四:深空猎手。
首先,FAST能够冲出银河系,寻找新星,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星,FAST期望第一年就找到50-80颗银河系外的脉冲星。FAST还可能观察到早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的运动,掌握星系之间互动的细节,揭秘宇宙的起源和演化。类似的道理,FAST还能监听到一些太空有机分子发出的独特电磁波,搜索可能的星际通讯信号和外星生命。
寻找外星生命是所有望远镜的使命之一,也是科幻爱好者们关注的热点,探索宇宙志在深空,巨大而灵巧的FAST,已经蓄势待发,奇迹与惊喜,就在眼前。