“天眼”看宇宙

本期主角：500米口徑球面射電望遠鏡

主角檔案

中文名：500米口徑球面射電望遠鏡

英文名：FAST

直徑：500米

接收面積：25萬平方米（相當于30個足球場的面積）

建造總工程師：南仁東

落成日期：2016年9月

地址：貴州省平塘縣克度鎮金科村大窩凼

望遠鏡

“大鍋蓋”的起源

甚大天線陣射電望遠鏡

1933年，美國貝爾實驗室的科學家卡爾·央斯基研究長途通訊中的靜電噪聲時，發現了銀河系中有射電輻射，從此便有了射電天文學。1937年，住在芝加哥的科學家格羅特·雷伯在自家后院制造出第一臺射電望遠鏡。這是世界上第一個鍋蓋形狀的射電輻射接受器。

射電望遠鏡和光學望遠鏡不同，沒有目鏡和物鏡，由天線和接受器兩部分組成。它的工作原理和普通收音機差不多，靈敏度和準確度高很多。它能把宇宙中微弱的無線電信號收集起來，進行放大、分離，傳輸給后端計算機記錄起來。天文學家通過分析這些數據，能夠得到來自宇宙中各個天體的信息。

天文學家都夢想著擁有一個巨大的“鍋蓋”，面積越大越好。鍋蓋形狀的電視天線面積越大，電視機的畫面就越清晰。射電望遠鏡也一樣，天線的面積越大，所接收到的信號就越多、越清晰，就越能靈敏地分析出準確的數據和信息。

美國有阿雷西博望遠鏡和甚大天線陣，德國有埃費爾斯貝格射電望遠鏡，法國有南賽射電望遠鏡……

1994年，中國天文學家南仁東提出設想，在中國造出一個“大鍋蓋”，更精準地對宇宙進行觀測與研究。20多年過去了，他率領他的團隊在貴州大山里造出了直徑500米的“大鍋蓋”。

靈敏的中國“天眼”

FAST是我國具有自主知識產權的球面射電望遠鏡，由一個巨大的鍋蓋狀天線和6個百余米高的饋源艙支撐塔組成。

直徑達500米的巨大“鍋蓋”，由4450個半球狀反射面單元組成，每個反射面單元又由鏡面和支撐架組成。每個反射面的面板上密布著孔洞，雨水能夠流下去，不積水，還能減少風負載；孔洞能提高透光率，反射面之下，植物能生長，很好地避免了水土流失。

饋源艙是“天眼”的核心部件。饋源艙內，配置了分辨率十分靈敏的接收系統，還裝有追蹤系統，指揮天線轉動，去追蹤、捕捉有用信號，能確保精確地聚集和監聽宇宙中微弱的射電信號。和世界第二大射電望遠鏡阿雷西博望遠鏡相比，中國“天眼”的靈敏度提高了10倍。

建設中的“天眼”

神通廣大的“天眼”

中國“天眼”還配有一個超級大腦，每秒可以計算200萬億次以上的超級計算機，存儲容量也巨大，能夠快速地處理接收到的信號。

目前，中國“天眼”可以為我國航天項目提供一系列的準確數據，準確預報太空天氣狀況。它還能監聽外太空的宇宙射電波，觀測暗物質和暗能量。到目前為止，它已經發現了9顆脈沖星，并得到了證實。

“FAST能從宇宙的今天看到很遠的地方去，有助于揭開宇宙起源之謎，甚至是‘地外文明’”。

“天眼”接受信號示意圖

問答

：為什么要把“天眼”建在貴州深山里？

：“天眼”最怕的就是電磁波干擾。在貴州深山里，空氣清新，沒有電磁波的干擾，有利于它更精確地進行工作。如果要去參觀“天眼”，應該關閉手機等電子設備，避免電磁波對它造成傷害。

：“天眼”如何接收外星人的信號？

：“天眼”能夠靈敏地捕捉到宇宙深處細微的電磁波以及射電輻射，通過計算和分析，識別出外星生物留下的信號。