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中国天眼是如何炼成的?

7月3日,随着最后一块反射面单元成功吊装,位于贵州黔南州的世界最大单口径射电望远镜(FAST)主体工程顺利完工。经过几个月的调试后,这只“观天巨眼”预计于今年9月全部竣工,开始探索宇宙深处的奥秘。

这可以说是中国创造的一个工程奇迹。它的口径达到500米,反射面相当于30个足球场大小,把号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜和被评为人类20世纪10大工程之首的美国阿雷西博(Arecibo)300米望远镜远远甩在了后面。

这个奇迹是如何创造的,可以说中国开辟了制造单口径射电望远镜的新模式,也就是把整整一个山坳中的洼地变成望远镜的镜面。

FAST在设计时充分利用了贵州独一无二的天然喀斯特洼地地形的优势,让我们用一些图片,回顾一下这个天眼建造的过程。

FAST位于贵州省黔南州平塘县克度镇金科村一个名为“大窝凼”的洼地中。在2009年的时候,这片洼地是这个样子的。

2011年9月,土方工程正在如火如荼进行。

2012年8月,土方工程完成,开始搭建钢架。

2014年5月,钢架主体结构完工。

2015年8月,开始铺装反射面。

2015年12月,铺装反射面完成过半。

2016年7月3日,反射面铺装完成。

从空中俯瞰FAST,像是一口“镶嵌”在洼地内的“大锅”,其表面是约25万平方米的反射面,由4450块反射面单元组成。“锅”的中心部分是约30吨重的馈源舱,用来接收来自太空天体的无线电信号。

许多中国许多天文学家对这家巨型望远镜都充满期待,在他们看来,FAST建成后有可能成为人们了解宇宙和寻找其他行星上生命的“游戏规则颠覆者”。

和德国波恩100米望远镜相比,FAST灵敏度提高约10倍。和美国阿雷西博300米望远镜相比,综合性能提高约10倍。

目前世界最大的单口径射电望远镜是美国的阿雷西博射电望远镜。阿雷西博射电望远镜主要用于对行星天体进行探测,尤其是对水星的探测。

阿雷西博射电望远镜做出的重要发现,包括:月球的极区存在有水,得到环形山的影像。测量彗星、流星的大小,拍摄金星的照片。

1974年,美国科学家泰勒和赫尔斯利用阿雷西博射电望远镜发现了第一个射电脉冲双星系统PSR1913+16,并实现了上千次的观测,给出了引力波存在的坚决证据,最终获得了1993年的诺贝尔奖。

阿雷西博射电望远镜被评价为20世纪十大科技工程榜首,甚至排在了阿波罗登月之前。

阿雷西博射电望远镜的有效口径为200米,FAST的有效口径是300米,直径是阿雷西博射电望远镜的1.5倍,灵敏度是它的3倍。

FAST建成后将成为中国天文学研究的“利器”。它将可能搜寻到更多的奇异天体,用来观测脉冲星,探索宇宙起源和演化、星系与银河系的演化等等,甚至可以搜索星际通讯信号,开展对地外文明的探索。

这就是现实版的红岸工程?大刘的预言开始慢慢实现了?

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