“中國天眼”，聆聽宇宙心跳

余淼

2016年9月25日，一則重大新聞震驚了全世界：“中國天眼”單口徑射電望遠鏡落成使用啦！

時隔近3年，2019年4月，“中國天眼”正式通過工藝驗收，并對國內天文學家進行試開放。

“中國天眼”的正式名稱，叫“500米口徑球面射電望遠鏡”，簡稱“FAST”。它位于我國貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特洼坑中，占地25萬平方米，有30個足球場那么大。“中國天眼”是我國自主研制、建造的超級天文望遠鏡，更是目前世界上最大的單口徑射電望遠鏡。

?“天眼”是干啥的？

“天眼”可以干什么？提到它的用途，一下可說不完：巡視宇宙中的中性氫，探索宇宙起源和演化，觀測脈沖星，研究極端狀態下的物質結構與物理規律，獲得天體的超精細結構，探測星際分子，搜索可能的星際通信訊號……簡而言之，“天眼”是人類探索浩瀚宇宙的強力幫手。

作為當今世界上頂尖的射電望遠鏡，“天眼”會忠實地收集和監聽宇宙中的射電信號，而這些來自宇宙深處的微弱“心跳”，很可能會改變人類對宇宙的認知。

“天眼”有多厲害？

作為一臺超級天文望遠鏡，“天眼”可以說是“骨骼清奇”。

首先說說“清”。“清”，自然是看得清，看得遠！射電望遠鏡最重要的參數，就是靈敏度啦。射電望遠鏡的靈敏度越高，探測能力也就越強，即使是微弱的信號也能輕松捕捉。而要提高靈敏度，那就需要擴大射電望遠鏡的口徑。“天眼”的口徑達到創世界紀錄的500米，從理論上來說，它可以接收到137億光年外傳來的電磁信號。

再來說說“奇”。“奇”，就是靈活自如，以快取勝。別看“天眼”體積龐大，又大又圓，但在觀測時，它卻能靈活地變化方位，從各種角度對目標展開追蹤。科學家通過地面上的觸動器控制下拉索，就可以讓由6670根鋼索編織成的索網改變形狀，從而使直徑500米的反射面一會成為球面，一會變成拋物面，方便“天眼”靈活地進行天文信號的收集和觀測。

作為當今世界上最大的單口徑射電望遠鏡，“天眼”的綜合性能比之前的老大“阿雷西博”提高了約10倍，并將在未來20年中，一直保持世界一流的地位。

造“天眼”很難嗎？

從空中俯瞰，“天眼”就像一口大鍋，“天眼”工程調試組組長姜鵬打過一個比方：假如把這口“鍋”中裝滿水，全世界每個人都可以分到4瓶礦泉水。制造這樣一個大家伙，難度可想而知。

比如說，如何讓這樣一只龐大的“眼睛”靈活轉動，就是一個難題。科學家們想到的辦法是運用索網結構，把反射面板安裝在金屬索網上，這樣就可以讓“眼睛”隨著索網靈活轉動了。據姜鵬說，這可是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的一個索網工程。而要將4450塊反射面板安裝在巨大的金屬“索網”上，同樣是一件安裝精度要求極高（誤差必須控制在1毫米以內）的事情！

2014年7月，索網安裝

2015年8月，反射面板安裝

2016年9月，“天眼”主體工程完工

“天眼”是誰主持建造的？

“天眼”的建成，不得不提到一個人——FAST工程的首席科學家、總工程師，被譽為“天眼之父”的南仁東。從1994年，南仁東提出了建造“天眼”的大膽構想，到2011年開工，2016年竣工，20多年里，南仁東和他的團隊一起披荊斬棘，克服了數不清的困難，才終于讓“天眼”從想象變為現實。

FAST首席科學家、總工程師南仁東

我來問天眼

既然“天眼”這么厲害，那么從2016年到現在，它取得過什么成果？

“天眼”雖然是2016年9月25日建成的，但它完成工藝驗收卻是在2019年4月22日。在這之間的3年時間里，“天眼”其實都處于測試階段。不過即使是在測試的過程中，“天眼”也沒閑著，截至去年9月，它共發現了59顆優質的脈沖星候選體，其中被確認為新發現的就有44顆。當然啦，這項了不起的成就，僅僅是“天眼”在測試階段的牛刀小試而已。

“天眼”住在洼地里，要是下雨的話，洼地里會不會積水，把它給泡壞呀？

你的擔心好有道理！不過，這里屬于喀斯特地形，雨水可以通過溶洞和暗河被排走，是不會聚積成一鍋“湯”的，因此，“天眼”也就不存在會被泡壞的風險啦。

作為一項大科學工程，“中國天眼”對星辰大海仍然征途漫漫。即便如此，就像“天眼之父”南仁東曾寫下的一句詩：“人類之所以脫穎而出，就是因為他有一種對未知探索的精神。”如今“天眼”已開，相信在未來的日子里，我們一定能夠借助“天眼”，探索到更多的宇宙奧秘！