中国“超级天眼”创三项世界之最,馈源舱平台仅重30吨

刘扬/环球时报

2016-09-26 09:21 来源:澎湃新闻

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中国在FAST项目建设过程中获得了国内外科学界的赞赏,但也招致了一些无端的猜测和攻击。 视觉中国 资料
有着“超级天眼”之称的中国全自主建造500米口径球面射电望远镜(FAST项目)9月25日在贵州省平塘县举行落成启用仪式,正式“睁开”了它的观天巨目。《环球时报》记者有幸零距离感受了这个世界级天文望远镜的独特魅力。
“超级天眼”有三项世界之最
24日,《环球时报》记者走进位于贵州省黔南州平塘县克度镇的FAST项目所在地。在去往FAST的盘山公路路口,《环球时报》记者看到当地政府树立的一个巨大警示牌:您已进入电磁波宁静保护区。它意味着FAST项目启用之后,方圆5公里之内的手机信号等电磁辐射都将被屏蔽,在路口还可以看到红色的电话亭,这应该就是为没有手机信号之后人们进行联络而准备的。
虽然《环球时报》记者曾经在媒体上多次看到FAST的全景照片,但真的置身其中时,还是不禁被它的巨型体格震撼得说不出话来。“天眼”更像一个相当于30个足球场大小的“大锅”,稳稳地被放在喀斯特天然洼坑中。
同行的FAST项目测控系统工程师翟学兵介绍说,FAST工作的基本原理是把外太空的射电信号经过反射面反射聚焦到馈源舱里面,经过处理后再传回总控室。反射面由4450个边长10-12米的三角形主动反射单元组成,每个反射单元背后都有一根与地面相连的下拉索,随着下拉索的张紧或放松就能改变反射面的角度。为确定反射单元是否移动到位,FAST动用了高精度激光测量设备。
据介绍,FAST有三项世界之最,第一项是选址在贵州喀斯特天然地貌,省去了大量人工开挖的工作量。第二项是主动反射面可以利用2400个节点下方的下拉索和促动器装置,进行有效变形。第三项就是轻型馈源支持系统,使用六个塔来悬挂和调整馈源舱。这个设计可不简单,要知道世界第二大的美国“阿雷西博”305米口径望远镜的馈源平台足足有上千吨重,如果按照美国人的设计思路,FAST的馈源平台将达到近万吨。而由于FAST采用轻型馈源支撑系统的设计,馈源舱平台的重量仅为30吨。与德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与美国“阿雷西博”305米望远镜相比,其综合性能则提高了10倍。
对环境影响有多大?
中国在FAST项目建设过程中获得了国内外科学界的赞赏,但也招致了一些无端的猜测和攻击,有些西方媒体甚至试图让FAST背上“辐射伤人、破坏环境”之类的“黑锅”。
翟学兵介绍说,为防止外来无关人员侵入,FAST外围安装了防护网,但这些防护网之内的植物都会尽量保留。他指着一个三角形的反射单元《环球时报》记者介绍说,反射面板上有很多透光的小孔,就如同筛子,可达到50%的透光率。这样做既可以减轻重量和风阻,又能保证植被的正常生长。《环球时报》记者看到在望远镜主体所在的天然洼地中,生长着很多绿色植物,它们对坑底的水土保持起到有利作用。
对于《环球时报》记者提出的FAST是否会对人体造成影响的提问,翟学兵非常肯定地表示,望远镜对于人体健康不会构成影响。因为FAST是通过接收来自宇宙的电波来获得宇宙的信息。“我们最担心的就是其他电磁波干扰望远镜接收信号的精度,26日之后游客可到指定观景台上眺望FAST,但手机等会产生电磁干扰的设备都不允许被带进相关区域”。FAST的科研人员也将通过有线电话进行沟通。
FAST工程馈源支撑系统副总工潘高峰对《环球时报》记者表示,这么复杂的系统有很多用电设备,不可避免会产生一定的电磁波,但在观测过程中,首先要防止外界对FAST的干扰,而不是担心FAST会对周边产生辐射影响。他用一个很生动的对比来说明射电望远镜的辐射水平:人类研制出射电天文望远镜以来的世界所有射电望远镜接收到的能量还翻不起一页书,所以这种能量水平对于人体是没有伤害的。
FAST到底能干什么?
美国有线电视新闻网25日兴奋地猜测说,中国最大的天文望远镜将开始搜寻外星人!英国《卫报》则形容说,这代表着中国天文能力的一次飞跃,“未来可能的发现甚至超出我们最疯狂的想象”。翟学兵对此表示,寻找外星人和地外生命是FAST项目的研究课题之一,此外寻找脉冲星、深空探测都是它的目标。由于它的超强探测精度,它可以接收到宇宙诞生之初的信号。25日之后,FAST将开始正式运行和调试。不过这么大型的天文观测设备,涉及大量分系统,为让它达到最佳观测状态,需要经过1-2年的调试过程。
FAST项目科学家李菂此前接受《环球时报》采访时表示,和发现“上帝粒子”的设备一样,FAST的主要目标不是在短期内实现经济效益,而是探测宇宙中的遥远信号和物质,比如宇宙中间的气体、微波激光以及脉冲星,实现对宇宙物质成分和演化历史最基本的理解。国家天文台宇宙暗物质与暗能量研究团组首席科学家陈学雷表示,“脉冲星就像天体物理实验室,很多最极端的现象就发生在那里。另外,引力波会使脉冲到达时间发生变化。如果我们能观测到全天的脉冲星或者某一方向上的多个脉冲星周期发生变化,就能探测到引力波。”
中科院院士武向平表示,随着FAST的建成,中国将加入国际引力波探测行列,并会把脉冲星计时引力波探测的灵敏度提高2至3倍,提高低频引力波的探测几率。他预测该领域未来几年将有重大突破。
(原题为《见证中国“超级天眼”睁开 创三项世界之最》)
责任编辑:崔烜澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 天眼 望远镜

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