文/ 本刊綜合整理
FAST結(jié)緣貴州
文/ 本刊綜合整理
FAST臺(tái)址原貌——“大窩凼”洼地。(楊炳海/攝)
2011年3月,F(xiàn)AST工程正式開工建設(shè)。
浩渺宇宙,引人遐思。
2300多年前,我國(guó)的偉大詩人屈原遙望蒼穹,發(fā)出了他那句廣為后人所知的“天問”:“遂古之初,誰傳道之?上下未形,何由考之?冥昭瞢暗,誰能極之?”
而后,從《周髀算經(jīng)》的“蓋天說”到《渾天儀注》的“渾天說”,從托密勒的地心說到哥白尼的日心說,人們探索宇宙的腳步從不停歇。
為了發(fā)現(xiàn)更暗弱的星體,探測(cè)更遙遠(yuǎn)的星空,1932年,美國(guó)人卡爾·央斯基發(fā)明了利用無線電天線探測(cè)宇宙的射電望遠(yuǎn)鏡。然而,來自太空的無線電信號(hào)非常微弱,有天文學(xué)家形象地比喻:“把80年余年來所有射電望遠(yuǎn)鏡收集的能量集中起來,甚至翻不動(dòng)一頁紙?!庇谑?,建造更大口徑、更高精度和靈敏度的射電望遠(yuǎn)鏡,就成為全世界科學(xué)家們的夢(mèng)想。
2016年,夢(mèng)想的曙光照進(jìn)貴州。
2016年9月25日,“ 中 國(guó)天眼”——由中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)在黔南自治州平塘縣落成啟用。
FAST的主動(dòng)反射面是由8895根鋼索和4450個(gè)反射單元組成的球冠型索膜結(jié)構(gòu),口徑約500米,接收面積相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。
FAST與之前號(hào)稱“地面最大機(jī)器”的德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比,靈敏度提高約10倍,與人類20世紀(jì)十大工程之首的美國(guó)阿雷西博300米望遠(yuǎn)鏡相比,綜合性能提高約2.25倍,并且在觀測(cè)時(shí)會(huì)變換角度,接收更廣闊、更微弱的信號(hào)。預(yù)計(jì)在未來10-20年時(shí)間里,F(xiàn)AST將一直保持世界領(lǐng)先的水平。
2014年,建設(shè)中的FAST工程。
2016年,“中國(guó)天眼”——世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡落成。(本刊特約攝影記者 代傳富/攝)
由于FAST的落戶,安放“觀天巨眼”的洼地也成為科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn),人們稱這個(gè)名叫“大窩凼”的自然洼地為“地球上最美的眼窩”。
“大窩凼”位于黔南州平塘縣克度鎮(zhèn)金科村,是一處典型的喀斯特洼地。20年前,為FAST尋找臺(tái)址的科研人員來到這里時(shí)看到的是如此一幅場(chǎng)景:青山環(huán)抱著一片圓圓的洼地,山上綠樹蔥郁,山谷內(nèi)灰瓦木屋點(diǎn)綴在農(nóng)田之間,雞犬之聲不絕于耳。12戶人家65名人口安靜的居住在這里,在靜寂晴朗的夜晚,他們會(huì)抬頭望望散布穹頂?shù)男浅健?/p>
為給天眼找到一個(gè)最適合的“眼窩”,F(xiàn)AST項(xiàng)目組按照苛刻的指標(biāo),經(jīng)過數(shù)次篩選,在自然地理、地貌發(fā)育控制因素、洼地的形態(tài)特征、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、氣象及電波環(huán)境等諸方面做評(píng)估,最終“大窩凼”從400多個(gè)候選洼地中勝出,被認(rèn)為是作為大型球面射電望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址獨(dú)一無二的選址。
據(jù)FAST項(xiàng)目饋源支撐系統(tǒng)總工程師孫才紅介紹,最終定址“大窩凼”有三方面原因,一是大窩凼的地形就像一個(gè)完美的球面,使FAST望遠(yuǎn)鏡建造可以減少大量土石方開挖工程,節(jié)約研制建設(shè)經(jīng)費(fèi)。二是大窩凼的喀斯特地質(zhì)條件可以保障雨水向地下滲透,不在表面淤積而損壞和腐蝕望遠(yuǎn)鏡。三是附近5公里半徑內(nèi)沒有一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),25公里半徑內(nèi)只有一個(gè)縣城,射電望遠(yuǎn)鏡所需要的無線電環(huán)境比較理想。
(責(zé)任編輯/黃莎莎)