本報赴貴州特派記者　劉揚

有著“超級天眼”之稱的中國全自主建造500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST項目）9月25日在貴州省平塘縣舉行落成啟用儀式，正式“睜開”了它的觀天巨目?！董h(huán)球時報》記者有幸零距離感受了這個世界級天文望遠(yuǎn)鏡的獨特魅力。

“超級天眼”有三項世界之最

24日，《環(huán)球時報》記者走進位于貴州省黔南州平塘縣克度鎮(zhèn)的FAST項目所在地。在去往FAST的盤山公路路口，《環(huán)球時報》記者看到當(dāng)?shù)卣畼淞⒌囊粋€巨大警示牌：您已進入電磁波寧靜保護區(qū)。它意味著FAST項目啟用之后，方圓5公里之內(nèi)的手機信號等電磁輻射都將被屏蔽，在路口還可以看到紅色的電話亭，這應(yīng)該就是為沒有手機信號之后人們進行聯(lián)絡(luò)而準(zhǔn)備的。

雖然《環(huán)球時報》記者曾經(jīng)在媒體上多次看到FAST的全景照片，但真的置身其中時，還是不禁被它的巨型體格震撼得說不出話來。“天眼”更像一個相當(dāng)于30個足球場大小的“大鍋”，穩(wěn)穩(wěn)地被放在喀斯特天然洼坑中。

同行的FAST項目測控系統(tǒng)工程師翟學(xué)兵介紹說，F(xiàn)AST工作的基本原理是把外太空的射電信號經(jīng)過反射面反射聚焦到饋源艙里面，經(jīng)過處理后再傳回總控室。反射面由4450個邊長10-12米的三角形主動反射單元組成，每個反射單元背后都有一根與地面相連的下拉索，隨著下拉索的張緊或放松就能改變反射面的角度。為確定反射單元是否移動到位，F(xiàn)AST動用了高精度激光測量設(shè)備。

據(jù)介紹，F(xiàn)AST有三項世界之最，第一項是選址在貴州喀斯特天然地貌，省去了大量人工開挖的工作量。第二項是主動反射面可以利用2400個節(jié)點下方的下拉索和促動器裝置，進行有效變形。第三項就是輕型饋源支持系統(tǒng)，使用六個塔來懸掛和調(diào)整饋源艙。這個設(shè)計可不簡單，要知道世界第二大的美國“阿雷西博”305米口徑望遠(yuǎn)鏡的饋源平臺足足有上千噸重，如果按照美國人的設(shè)計思路，F(xiàn)AST的饋源平臺將達(dá)到近萬噸。而由于FAST采用輕型饋源支撐系統(tǒng)的設(shè)計，饋源艙平臺的重量僅為30噸。與德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST的靈敏度提高約10倍；與美國“阿雷西博”305米望遠(yuǎn)鏡相比，其綜合性能則提高了10倍。

對環(huán)境影響有多大？

中國在FAST項目建設(shè)過程中獲得了國內(nèi)外科學(xué)界的贊賞，但也招致了一些無端的猜測和攻擊，有些西方媒體甚至試圖讓FAST背上“輻射傷人、破壞環(huán)境”之類的“黑鍋”。

翟學(xué)兵介紹說，為防止外來無關(guān)人員侵入，F(xiàn)AST外圍安裝了防護網(wǎng)，但這些防護網(wǎng)之內(nèi)的植物都會盡量保留。他指著一個三角形的反射單元向《環(huán)球時報》記者介紹說，反射面板上有很多透光的小孔，就如同篩子，可達(dá)到50%的透光率。這樣做既可以減輕重量和風(fēng)阻，又能保證植被的正常生長?！董h(huán)球時報》記者看到在望遠(yuǎn)鏡主體所在的天然洼地中，生長著很多綠色植物，它們對坑底的水土保持起到有利作用。

對于《環(huán)球時報》記者提出的FAST是否會對人體造成影響的提問，翟學(xué)兵非?？隙ǖ乇硎?，望遠(yuǎn)鏡對于人體健康不會構(gòu)成影響。因為FAST是通過接收來自宇宙的電波來獲得宇宙的信息。“我們最擔(dān)心的就是其他電磁波干擾望遠(yuǎn)鏡接收信號的精度，26日之后游客可到指定觀景臺上眺望FAST，但手機等會產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備都不允許被帶進相關(guān)區(qū)域”。FAST的科研人員也將通過有線電話進行溝通。

FAST工程饋源支撐系統(tǒng)副總工潘高峰對《環(huán)球時報》記者表示，這么復(fù)雜的系統(tǒng)有很多用電設(shè)備，不可避免會產(chǎn)生一定的電磁波，但在觀測過程中，首先要防止外界對FAST的干擾，而不是擔(dān)心FAST會對周邊產(chǎn)生輻射影響。他用一個很生動的對比來說明射電望遠(yuǎn)鏡的輻射水平：人類研制出射電天文望遠(yuǎn)鏡以來的世界所有射電望遠(yuǎn)鏡接收到的能量還翻不起一頁書，所以這種能量水平對于人體是沒有傷害的。

FAST到底能干什么？

美國有線電視新聞網(wǎng)25日興奮地猜測說，中國最大的天文望遠(yuǎn)鏡將開始搜尋外星人！英國《衛(wèi)報》則形容說，這代表著中國天文能力的一次飛躍，“未來可能的發(fā)現(xiàn)甚至超出我們最瘋狂的想象”。翟學(xué)兵對此表示，尋找外星人和地外生命是FAST項目的研究課題之一，此外尋找脈沖星、深空探測都是它的目標(biāo)。由于它的超強探測精度，它可以接收到宇宙誕生之初的信號。25日之后，F(xiàn)AST將開始正式運行和調(diào)試。不過這么大型的天文觀測設(shè)備，涉及大量分系統(tǒng)，為讓它達(dá)到最佳觀測狀態(tài)，需要經(jīng)過1-2年的調(diào)試過程。

FAST項目科學(xué)家李菂此前接受《環(huán)球時報》采訪時表示，和發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”的設(shè)備一樣，F(xiàn)AST的主要目標(biāo)不是在短期內(nèi)實現(xiàn)經(jīng)濟效益，而是探測宇宙中的遙遠(yuǎn)信號和物質(zhì)，比如宇宙中間的氣體、微波激光以及脈沖星，實現(xiàn)對宇宙物質(zhì)成分和演化歷史最基本的理解。國家天文臺宇宙暗物質(zhì)與暗能量研究團組首席科學(xué)家陳學(xué)雷表示，“脈沖星就像天體物理實驗室，很多最極端的現(xiàn)象就發(fā)生在那里。另外，引力波會使脈沖到達(dá)時間發(fā)生變化。如果我們能觀測到全天的脈沖星或者某一方向上的多個脈沖星周期發(fā)生變化，就能探測到引力波?！?/p>

中科院院士武向平表示，隨著FAST的建成，中國將加入國際引力波探測行列，并會把脈沖星計時引力波探測的靈敏度提高2至3倍，提高低頻引力波的探測幾率。他預(yù)測該領(lǐng)域未來幾年將有重大突破?！?/p>

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探秘FAST的“最強大腦”

天文學(xué)作為最先經(jīng)歷信息爆炸的科學(xué)領(lǐng)域之一，歷來以數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜著稱。而FAST作為射電天文學(xué)界的“世界第一天眼”，其對數(shù)據(jù)存儲與計算的需要同樣也是“天文級”的。那又是一個什么樣的“最強大腦”在支撐著宏大項目背后海量的數(shù)據(jù)處理需求呢？

在距離FAST望遠(yuǎn)鏡一公里左右的地方，有座四層小樓，這就是有著“FAST大腦”之稱的綜合觀測樓。據(jù)中科院國家天文臺副臺長鄭曉年介紹，綜合觀測樓原來就是一塊三角形的洼地，選址在這里是為了最大程度減少破壞環(huán)境，也能更好地融入環(huán)境。在總控觀測室，《環(huán)球時報》記者看到由15塊LED大屏幕組成的監(jiān)控設(shè)備正在實時顯示FAST各個系統(tǒng)的工作情況，科研人員在這里就可以對望遠(yuǎn)鏡進行所有操作，比如饋源艙的升降，反射面下拉索的控制調(diào)整，而FAST接收到的射電信號也將通過饋源接收艙回傳到這里。

從總控觀測室出來之后，《環(huán)球時報》記者走進了FAST的數(shù)據(jù)機房，據(jù)工作人員介紹，短期內(nèi)，F(xiàn)AST的計算性能需求至少需達(dá)到每秒200萬億次以上，存儲容量需求達(dá)到10PB（1PB相當(dāng)于1000TB）以上。而隨著時間推移和科學(xué)任務(wù)的深入，其對計算性能和存儲容量的需求將爆炸式增長，數(shù)據(jù)量和計算量更是會“大得驚人”。“許多天文學(xué)家或多或少都曾因數(shù)據(jù)處理‘無機可用而叫苦不迭。FAST項目則不存在這個問題?！笔锕釬AST計算系統(tǒng)設(shè)計師卜景德對《環(huán)球時報》記者介紹，F(xiàn)AST在設(shè)計之初便將配套的超算中心規(guī)劃在內(nèi)，曙光公司就是共建單位之一。目前機房的處理能力完全滿足FAST未來一年左右觀測數(shù)據(jù)存儲和初步分析處理的需求。

卜景德說，“曙光未來還將針對FAST的需求特點繼續(xù)在數(shù)據(jù)的高效存儲、數(shù)據(jù)處理的性能優(yōu)化、系統(tǒng)的功耗控制和快速交付等方面加強研發(fā)，以滿足未來FAST運行和相關(guān)科學(xué)研究需求?！彼硎荆阒行牡慕尤刖拖袷墙o“天眼”連接上了計算“大腦”，將FAST探測到的未知信息處理成人類可解讀的內(nèi)容?！?/p>

（劉揚）