500米口徑球面射電望遠鏡 (射電望遠鏡)

由中國研製和建設的世界最大單口徑望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,簡稱FAST)于2016年9月投入使用。該望遠鏡將被用於探索太空,可追尋地外生命。

中文名
500米口徑球面射電望遠鏡
外文名
FAST(Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope)
接收面積
25萬平方米(相當於30個足球場)
邊框
1.5千米
地址
貴州省平塘縣克度鎮金科村大窩凼
口徑
500m
建成
2016年9月21日
工程投資
約6.67億人民幣
反射面總面積
約25萬平方米
設施級別
國家重大科技基礎設施
總工程師
南仁東(2017年逝世)

1簡介

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500米口徑球面射電望遠鏡作為國家重大科技基礎設施,“天眼”工程由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成。主動反射面是由上萬根鋼索和4450個反射單元組成的球冠型索膜結構,其外形像一口巨大的鍋,接收面積相當於30個標準足球場。利用天然的喀斯特洼坑作為臺址,洼坑內鋪設數千塊單元組成冠狀主動反射面,採用輕型索拖動機構和並連線器人實現接收機高精度定位,這是中國‘天眼’的三大自主創新。”

借助這只巨大的“天眼”,科研人員可以窺探星際之間互動的資訊,觀測暗物質,測定黑洞品質,甚至搜尋可能存在的星外文明。眾多獨門絕技讓其成為世界射電望遠鏡中的佼佼者,這也將為世界天文學的新發現提供重要機遇。與德國波恩100米望遠鏡相比,“天眼”的靈敏度提高了約10倍;與美國阿雷西博350米望遠鏡相比,“天眼”的綜合性能也提高了約10倍。“天眼”能夠接收到137億光年以外的電磁信號。 從2016年9月25日起,“天眼”方圓5公里將成為“靜默區”。這個龐然大物開始睜開“慧眼”,專注地捕捉來自宇宙深空的信號。

2歷史沿革

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1993年東京召開的國際無線電科學聯盟大會上,包括中國在內的10國天文學家提出建造新一代射電“大望遠鏡”。他們期望,在全球電信號環境惡化到不可收拾之前,能多收穫一些射電信號。建造FAST的動機肇始於此。

1994年7月, FAST工程概念提出。

2001年, FAST預研究作為中科院首批“創新工程重大項目”立項,並得到中國科學院及科技部的支援。

2001年10月, 知識創新工程首批重大項目“FAST預研究”總體驗收。

2007年7月, 國家發展和改革委員會批復500米口徑球面射電望遠鏡國家重大科技基礎設施立項建議書,原則同意將FAST項目列入國家高技術産業發展項目計劃,FAST工程進入可行性研究階段。

2008年10月, 國家發改委批復500米口徑球面射電望遠鏡國家重大科技基礎設施項目可行性研究報告,FAST工程進入初步設計階段。

2009年2月, 500米口徑球面射電望遠鏡國家重大科技基礎設施初步概算獲得貴州省發改委批復。

2011年3月,FAST工程開工報告獲得批復,工程開工項目初步設計和概算獲得中國科學院和貴州省人民政府的批復。

工程于2011年3月正式開工建設,預計2016年9月竣工,工期5.5年。望遠鏡臺址挖掘完工,基地、主動反射面的建造均于2013年內動工。目前總投資概算為6.67億元。

2015年2月4日上午,位於貴州平塘的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)安裝了最後一根鋼索,索網製造和安裝工程結束。這意味著FAST的支撐框架建設完成,進入了反射面面板拼裝階段。

2015年國慶前夕,隨著長度3.5千米的10千伏高壓線纜通過耐壓測試、變電站設備調試完成,中科院國家天文臺500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)項目綜合佈線工程完成,具備供電條件,這標誌著“天眼”的神經系統已經成型,FAST工程進入最後的衝刺階段。

2015年11月21日,在貴州黔南安裝建設的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)饋源支撐系統進行首次升艙試驗,6根鋼索拖動饋源艙提升108米,並進行相應的功能性測試。

2016年3月8日,在貴州省平塘縣建設的世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),已完成3492塊反射面面板安裝,完成比例達78.47%。

2016年4月10日,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),已完成4185塊反射面面板安裝,完成比例達94.04%。

2016年6月29日,FAST已完成4443塊反射面面板安裝,完成比例達99.8%。

2016年7月3日,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)的最後一塊反射面單元成功吊裝,這標誌著FAST主體工程順利完工。

2016年9月25日,9月25日在貴州省平塘縣的喀斯特洼坑中落成啟用,開始接收來自宇宙深處的電磁波。

500米口徑球面射電望遠鏡500米口徑球面射電望遠鏡

2017年12月,FAST新發現3顆脈衝星,且這3顆脈衝星已分別得到認證 。自2016年9月25日落成啟用以來,中國天眼”共發現51顆脈衝星候選體,其中有11顆已被確認為新脈衝星。

2018年4月28日,從中國科學院國家天文臺獲悉,“天眼”FAST(500米口徑球面射電望遠鏡)首次發現毫秒脈衝星並得到國際認證。新發現的脈衝星J0318+0253自轉週期5.19毫秒,根據色散估算距離地球約4000光年,由FAST使用超寬頻接收機進行一小時跟蹤觀測發現,是至今發現的射電流量最弱的高能毫秒脈衝星之一。

2018年7月12日,由貴州省科學技術獎勵大會獲悉,500米口徑球面射電望遠鏡已發現43顆脈衝星。

2018年,“中國天眼”安裝並調試了專門用於地外文明搜索的後端設備。這個功能有點像篩子的後端設備,主要就是從“中國天眼”浩如煙海的電磁信號中,篩選出有用的窄帶候選信號,而把天體和人工信號排除掉。美國加州大學伯克利分校地外文明研究團隊基於幾十年的地外文明搜索經驗,攜手中國科學院國家天文臺,為“中國天眼”量身開發了這套專門設備。

2019年3月,中國科學院國家天文臺FAST總工程師、研究員姜鵬接受專訪時説道,和天馬望遠鏡團隊合作,首次成功實現聯合觀測,這標誌著FAST具備了聯合組網觀測的能力。 

截至2018年9月12日,500米口徑球面射電望遠鏡已發現59顆優質的脈衝星候選體,其中有44顆已被確認為新發現的脈衝星。

截至2019年8月28日,500米口徑球面射電望遠鏡投入使用近三年,現已實現跟蹤、漂移掃描、運動中掃描等多種觀測模式,並且已發現132顆優質的脈衝星候選體,其中有93顆已被確認為新發現的脈衝星。 

2020年1月11日,500米口徑球面射電望遠鏡順利通過國家驗收,投入正式運作,未來將著力確保裝置高效、穩定、可靠運作,加強國內外開放共用。

2020年1月1日至3月23日,500米口徑球面射電望遠鏡完成觀測近1000小時,已完成全年觀測時長目標任務的三分之一,發現並認證的脈衝星達到114顆。

2020年9月“中國天眼”預計可正式啟動針對地外文明的搜索。

截至2020年11月,“中國天眼”設施運作穩定可靠,取得一系列重大科學成果,發現脈衝星數量超過240顆,基於“中國天眼”數據發表的高水準論文達到40余篇。近1年來,“中國天眼”已觀測服務超過5200個機時,超過預期設計目標近2倍。

3工程概況

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500米口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)利用貴州喀斯特地區的洼坑作為望遠鏡臺址,建造世界第一大單口徑射電望遠鏡,其擁有30個標準足球場大的接收面積。FAST作為世界最大的單口徑望遠鏡,將在未來20至30年保持世界一流地位。全新的設計思路,加之得天獨厚的臺址優勢,使其突破了望遠鏡的百米工程極限,開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式。

創新

1、利用獨一無二的貴州天然喀斯特洼地臺址

2、應用主動反射面技術在地面改正球差

3、輕型索拖動饋源支撐將萬噸平臺降至幾十噸

科學目標

1、FAST有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣,重現宇宙早期圖像。

2、能用一年時間發現數千顆脈衝星,建立 脈衝星計時陣,參與未來脈衝星自主導航和引力波探測。

3、主導國際甚長基線干涉測量網,獲得天體 超精細結構。

4、進行高解析度微波巡視,檢測微弱空間信號。

5、參與地外文明搜尋。

6、參與子午鏈工程,提高非相干散射雷達雙機系統性能。

7、將深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星,將衛星數據接收能力提高100倍。

應用目標

1、空間飛行器的測控與通訊

2、脈衝星計時陣和自主導航

3、非相干散射雷達接收系統

4、高解析度微波巡視

技術指標

1、球反射面:半徑-300m,口徑-500m

2、有效照明口徑:300m

3、焦比:0.467

4、天空覆蓋:天頂角 40°

5、工作頻率:70MHz-3GHz

6、靈敏度(L波段):2000

系統構成

臺址勘察與開挖系統:擬對選定區域的地形、工程地質和水文地質環境等進行工程詳細勘察、對FAST望遠鏡主動反射面整體工程區域土石方進行開挖、以及對洼地排水通道進行設計等。

主動反射面系統:包括一個口徑500米由近萬根鋼索組成的反射面索網主體、反射面單元、促動器裝置、地錨、圈梁等。反射面索網安裝在格構式環形圈樑上,它有2400個連接節點,在索網上安裝4600個反射面單元,2400個節點下方連接下拉索和促動器裝置,促動器再與地錨連接,形成了完整的主動反射面系統,能夠實現實時控制下形成暫態300米口徑拋物面的功能。

饋源支撐系統:在洼地周邊山峰上建造6個百餘米的支撐塔,安裝公里尺度的鋼索柔性支撐體系及其導索、卷索機構,以實現饋源艙的一級空間位置調整;製造直徑10米左右的饋源艙,在饋源艙內安裝Stewart平臺(精調並連線器人)用於二級調整;製造兩級調整機構之間的轉向機構,輔助調整饋源艙的姿態角。

測量與控制系統:建設10余個毫米級精度基準站組成的測量基準網。通過9個近景測量基站,對反射面位形實時掃描;利用鐳射跟蹤儀及鐳射跟蹤系統實現對饋源艙實時反饋的控制;建設現場總線系統,實現反射面的主動變形;建設實時檢測和健康監測系統。

饋源與接收機系統:研製高性能的多波束饋源接收機,頻率覆70MHz-3GHz。研製饋源、低噪聲製冷放大器、寬頻帶數字中頻傳輸設備、高穩定度的時鐘和高精度的頻率標準設備等。配置多用途數字天文終端設備。

觀測基地建設:主要負責觀測基地及輔助設施的建設(包括道路施工等),以確保高品質的支援望遠鏡的運作、觀測和維護,並滿足 FAST工作人員的工作與生活需要。根據功能需要,觀測基地的建築計劃包括綜合樓、維修廠房和分散在基地及反射面周圍的零星建築等。

相關單位

項目主管部門:中國科學院

項目共建部門:貴州省人民政府

項目建設單位:中國科學院國家天文臺

項目參與單位:清華大學、西安電子科技大學

臺址

FAST臺址選定在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮金科村的大窩凼洼地,此洼地位於北緯25.647222度,東經106.85583度,直徑大約800米,東北距平塘縣城約85km,西南距羅甸縣城約45km。總體位於貴州高原向廣西丘陵過渡的斜坡地帶,地勢總體上北高南低,區域內碳酸鹽岩廣泛分佈,岩溶峰丘、洼地、落水洞極為發育,地形起伏不平,低山地形。大窩凼洼地的山梁最高為東南側山頭,標高1201m,洼地的最低點標高841m,最大相對高差達360m。洼地地表岩溶洼地發育,地形起伏大,坡度較陡,地貌類型簡單,局部山體陡峭,形成陡崖和懸壁。中科院已在貴州省貴陽市註冊成立貴州射電天文臺管理該項目。

之所以選址“大窩凼”有三方面原因,一是地貌最接近FAST的造型,工程開挖量最小;二是這裡的喀斯特地質可以保障雨水向地下滲透,不會在表面淤積而損壞和腐蝕望遠鏡;三是射電望遠鏡需要一處“靜土”,“大窩凼”附近5千米半徑之內沒有一個鄉鎮,無線電環境理想。

4索網結構

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索網結構是FAST主動反射面的主要支撐結構,是反射面主動變位工作的關鍵點。索網製造與安裝工程也是500米口徑球面射電望遠鏡工程的主要技術難點之一,其關鍵技術問題主要包括:超大跨度索網安裝方案設計、超高疲勞性能鋼索結構研製、超高精度索結構製造工藝等。而索網工程的順利完成,意味著FAST工程已經在上述關鍵技術難點方面實現實質性突破。

FAST索網結構直徑500米,採用短程線網格劃分,並採用間斷設計方式,即主索之間通過節點斷開。索網結構的一些關鍵指標遠高於國內外相關領域的規範要求:例如,主索索段控制精度須達到1毫米以內,主索節點的位置精度須達到5毫米,索構件疲勞強度不得低於500MPa。整個索網共6670根主索、2225個主索節點及相同數量的下拉索。索網總重量約為1300余噸,主索截面一共有16種規格,截面積介於280—1319平方毫米之間。由於場地條件限制,全部索結構須在高空中進行拼裝。

索網採取主動變位的獨特工作方式, 即根據觀測天體的方位,利用促動器控制下拉索,在500米口徑反射面的不同區域形成直徑為300米的拋物面,以實現天體觀測。

FAST索網是世界上跨度最大、精度最高的索網結構,也是世界上第一個採用變位工作方式的索網體系。其技術難度不言而喻,需要攻克的技術難題貫穿索網的設計、製造及安裝全過程。僅以高應力幅鋼索研製為例,FAST工程對拉索疲勞性能的要求相當於規範規定值的2倍,國內外均沒有可借鑒的經驗或資料作為參考。其研製工作經歷了反覆的“失敗—認識—修改—完善”過程,最終歷時一年半時間才完成技術攻關。所取得的成果已經在國際專家評審會上得到國外專家組的認可,成功在FAST工程上得到應用。隨著索網諸多技術難題的不斷攻克,形成了12項自主創新性的專利成果,其中發明專利7項,這些成果對我國索結構工程水準起到了巨大的提升作用。

5“天眼”能力  

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國家天文臺FAST工程技術人員介紹説,探聽地球之外的音訊,“天眼”的能力和其大小息息相關。簡單來説,眼睛越大,看得越遠。尤其特殊的是,這只“天眼”並非“死眼”, FAST的索網結構可以隨著天體的移動自動變化,帶動索網上活動的4450個反射面板産生變化,足以觀測到更大天區的天體,同時,饋源艙也隨索網一同運動,採集天體發射的無線電波。如同人類轉動自己的眼珠,調整視線的指向,遙遠的太空對它來説將不存在方向上的死角。

國家天文臺副臺長、FAST工程常務副總指揮鄭曉年強調,“天眼”建成後,將有能力巡視宇宙中的中性氫、探測星際分子、觀測脈衝星、搜尋星際通訊信號。FAST作為一個多學科基礎研究平臺,能用一年時間發現約7000顆脈衝星,研究極端狀態下的物質結構與物理規律;有希望發現奇異星和夸克星物質;發現中子星——黑洞雙星,無需依賴模型精確測定黑洞品質;通過精確測定脈衝星到達時間來檢測引力波;作為最大的臺站加入國際甚長基線網,為天體超精細結構成像。

6意義

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具有中國獨立自主智慧財産權的FAST,是世界上正在建造及計劃中的口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,其設計綜合體現了我國高技術創新能力。它將在基礎研究眾多領域,例如宇宙大尺度物理學、物質深層次結構和規律等方向提供發現和突破的機遇,也將在日地環境研究、國防建設和國家安全等方面發揮不可替代的作用。其建設將推動眾多高科技領域的發展,提高原始創新能力、整合創新能力和引進消化吸收再創新能力。它的建設與運作將促進西部經濟的繁榮和社會進步,符合國家區域發展總體戰略。

FAST的天線口徑為500米,將是國際上最大的單口徑望遠鏡,與號稱“地面最大的機器”德國波恩100米望遠鏡相比,其靈敏度提高約10倍。如果天體在宇宙空間均勻分佈,FAST可觀測目標的數目將增加約30倍。與美國Arecibo 300米望遠鏡相比,FAST靈敏度高2.25倍,而且Arecibo 20°天頂角的工作極限,限制了觀測天區,特別是限制聯網觀測能力。可以預測FAST將在未來20-30年保持世界一流設備的地位,並將吸引國內外一流人才和前沿科研課題,成為國際天文學術交流中心。

7應用價值

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能把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣,將深空通訊數據下行速率提高100倍。

脈衝星到達時間測量精度由120納秒提高至30納秒,成為國際上最精確的脈衝星計時陣,為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鐘。

進行高解析度微波巡視,以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號,作為被動戰略雷達為國家安全服務。

基於FAST的強大功能,如果銀河系(直徑約為15萬光年)記憶體在外星人,他們的資訊就很可能被發現。國際科研項目“搜尋外星人計劃”(SETI)的首席科學家丹·沃西默最近向中方提出,希望在FAST加裝設備,可合作搜索外星人信號。

8首要目標

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FAST總工藝師王啟明表示,在FAST的科學目標中,確實“包括尋找地外文明”,“但是這並不是我們排在最前列的目標”。“排在我們最前列的目標是尋找脈衝星。”他説。

記者注意到,平塘國際天文體驗館對脈衝星進行了介紹。館內資料顯示,脈衝星是快速自轉的中子星,它能夠發射嚴格週期性脈衝信號。脈衝星的觀測研究不僅具有重要的物理意義,而且具有重要應用價值,在時間尺度、深空自主導航等方面具有重要的應用前景。

為什麼要找脈衝星?王啟明説,脈衝星會不斷地發出脈衝信號,而這種信號非常穩定。“找到以後就可以應用於深空探測、星際旅行,可以起到導航作用。”

他舉例稱,“如果你要走到火星,或者走出太陽系,甚至走出銀河系,根本無法用地球上的GPS去導航,但如果能知道宇宙中很多脈衝星的位置,就可以通過它來定位、導航。”

他還指出,航太航空的精確定位也離不開射電望遠鏡。“如果我們發射飛船去火星,飛船在走的過程中隔一段時間就發一個脈衝信號回來,我們的中國‘天眼’就可以接收到這個信號,判斷它的位置,是否在正確軌道上。”

此外,貴州大學物理學院教授、中科院國家天文臺-貴州大學天文聯合研究中心常務副主任張志彬也告訴記者,人類在地面建實驗室,高溫高壓強磁場都是很難實現的,而脈衝星的實驗條件非常極端,它“對人類認識極端條件下的一些物理現象也有非常重大的意義”。

國家天文臺副臺長、FAST工程常務副經理鄭曉年曾在接受媒體採訪時指出,除了觀測脈衝星,中國“天眼”的另一大科學目標是“巡視宇宙中的中性氫”。他指出,這可以“研究宇宙大尺度物理學,以探索宇宙起源和演化”。

9登上郵票

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郵票郵票

2017年9月17日,“科技興則民族興,科技強則國家強。”包括500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)、“墨子號”量子科學實驗衛星等在內的中國重大科技成果登上郵票。

《科技創新》紀念郵票首發式當日在中國科學院文獻情報中心舉辦。本套《科技創新》紀念郵票一套5枚,展示了近年來中國以創新驅動發展為主,多個科學領域的探索與成就。

10中國創造

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被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡,是具有我國自主智慧財産權、最靈敏的射電望遠鏡。它的落成啟用,對我國在科學前沿實現重大原創突破、加快創新驅動發展具有重要意義。

上世紀90年代,科學家們期望,在電波環境徹底被破壞之前,真正看一眼初始的宇宙,弄清宇宙結構的形成演化,推動相關科學研究的突破,只有大射電望遠鏡才能幫助人類實現這一夢想。

在這一背景下,中國天文學家1994年提出利用貴州的喀斯特洼地建造大射電望遠鏡,形成了中國“天眼”的最初設想。

從預研究到建成歷時22年,我國老中青三代科技工作者克服了關鍵技術無先例可循、關鍵材料急需攻關、核心技術遭遇封鎖等困難,在射電望遠鏡口徑、靈敏度、解析度、巡星速度等關鍵指標上全面超越國際先進水準。

“20多年前的國家實力和工業技術很難支撐這麼大的望遠鏡項目。今天我們不僅做到世界第一大口徑,獨創主動反射面技術,還推動了天線製造、微波電子、並連線器人、大跨度結構等相關技術的發展。”從預研究就開始參與這一工程的500米口徑球面射電望遠鏡工程副經理彭勃説。

2010年8月,在“天眼”工程開工前夕,團隊接到哈爾濱工業大學傳來消息,前期做的所有索網實驗全都失敗了。“國內頂級的應用於斜拉橋上的鋼索,標準強度是200兆帕、抗200萬次彎曲,用在‘天眼’實驗上都斷了。”饋源支撐系統總工程師孫才紅説,按設計要求,‘天眼’需要強度為500兆帕、抗200萬次彎曲的鋼索,這意味著把材料工藝提高到國標的2.5倍。

當時負責索網疲勞問題的是剛到天文臺工作不久的博士生薑鵬,他立下“軍令狀”,經過一年半的艱苦技術攻關,完成了索網變位策略優化及疲勞性能評估工作,降低了索網的變位應力幅,與柳州歐維姆機械股份有限公司合作研製,最終生産出滿足要求的鋼索。

美國阿雷西博望遠鏡的饋源平臺重達1000噸,幾乎等於用固定軌道把平臺架設在半空,這樣的設計有利於饋源的定位,卻縮小了觀測角度。

國家天文臺副臺長鄭曉年説,中國“天眼”採取了輕型索支撐饋源平臺方案,把饋源艙減重到30噸,覆蓋天頂角是美國望遠鏡的兩倍,並通過並連線器人二級調整,最終在降低建造成本的同時,實現毫米級高精度定位。

但可變形的反射面和可牽引運動的饋源艙又帶來新問題,“天眼”信號傳輸用的光纜要能在5年內抗6.6萬次拉伸、信號衰減小于0.1dB,而國家標準僅為1000次、0.2dB,國外相關技術被封鎖。

饋源支撐系統副總工程師潘高峰説,參與研製光纜的是烽火通信科技股份有限公司和北京郵電大學林中教授團隊。當時烽火通信的生産線全部飽和,一條生産線每天産能40千米,每次為生産200米的試驗光纜,來回調整配方工藝要耽誤兩天。光纜試驗一次週期長達數月,林中教授不僅為設計提供大量技術研究,為確保試驗週期不中斷,除夕夜還堅持去實驗室記錄試驗數據。

“經過多次試驗,花費4年時間,最終用在‘天眼’上的動光纜可經受反覆彎曲、捲繞和扭轉等機械性能和惡劣自然環境考驗,滿足了設計需求,但項目預算的研製經費只有300萬元。”500米口徑球面射電望遠鏡工程總工藝師王啟明説,還有很多參建企業和科研單位,都首先從社會責任出發支援大科學工程,把經濟效益放在其次。

“天眼”工程是一套複雜的系統工程,除了反射面、饋源艙和接收機等核心繫統,還包括龐雜的綜合佈線工程和數據處理系統。“高靈敏度”、“更多來自宇宙的訊息”也意味著海量數據存儲和複雜的計算要求。

中國“天眼”作為射電天文學界的重要突破,其對數據存儲與計算的需要同樣也是“天文級”的。短期內“天眼”的計算性能需求至少需達到每秒200萬億次以上,存儲容量需求達到10PB以上。而隨著時間推移和科學任務的深入,其對計算性能和存儲容量的需求將爆炸式增長。

由曙光公司打造的超算中心的接入,就像是給“天眼”連接上了計算“大腦”,將其探測到的未知資訊處理成人類可解讀的內容。

據曙光公司總裁歷軍透露,超算系統全部建成後,將以更高效能的數據存儲、分發、計算和分析全力支撐“天眼”高靈敏度、高性能的天文觀測。

中科院國家天文臺臺長嚴俊説,中國“天眼”的研製和建設,體現了我國自主創新能力,由最初不到5人的研究小組發展到上百人的團隊,工程建設凝聚了國內100多家單位的力量,實現了我國大科學工程由跟蹤模倣到整合創新的跨越,將為我國射電天文多個研究領域和自然科學相關領域提供重大發現的機會。

11首次發現脈衝星

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2017年10月10日,中科院國家天文臺宣佈,“中國天眼”發現2顆新脈衝星,距離地球分別約4100光年和1.6萬光年。這是我國射電望遠鏡首次發現脈衝星,距“天眼之父”南仁東病逝不到1個月。“中國天眼”有望開啟中國射電天文學10年至20年“黃金期”。

12已具備系統發現脈衝星的能力

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2017年10月24日,中國科學院國家天文臺FAST(中國“天眼”)工程辦公室主任張蜀新今天表示,自2016年9月25日FAST望遠鏡落成啟用以來,經過一年多的調試,望遠鏡的多個系統已經調到了設計指標,靈敏度已經達到了世界一流。

他介紹,2017年8月開始,“天眼”試觀測中陸續搜尋到了一批高品質的脈衝星候選體,其中6顆得到了觀測認證。“最先發現的是兩顆,就在我們準備發佈的過程中又陸續發現了4顆。”他説,這標誌著中國“天眼”已經有系統發現脈衝星的能力,未來有希望做出系統的脈衝星發現以及其他天文發現。

張蜀新還透露,FAST射電望遠鏡的反射面是一個500米口徑的球冠面,面積相當於30多個足球場,用4000多塊三角形反射面拼裝起來。這口“大鍋”背面,起到支撐作用的是一個柔性支撐網狀結構。形象地説就是一個大“網兜”,用鋼索結成一個網兜,反射面板裝在三角形的網眼上。

張蜀新説,中國“天眼”的建成歷經艱難,是以前不久去世的南仁東先生為代表的幾代天文人的夢想。南仁東還有很多夢想,需要我們後一輩天文人去實現。

13所獲榮譽

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2019年9月,被中宣部命名為“全國愛國主義教育示範基地”。 2019年12月10日,獲建築業科技創新暨2018-2019年度中國建設工程魯班獎 。

14相關政策

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新的《貴州省500米口徑球面射電望遠鏡電磁波寧靜區保護辦法》將於2019年4月1日起施行,屆時“中國天眼”寧靜區的管理保護力度將進一步加大,半徑5公里的核心區內嚴禁擅自攜帶手機、數位相機、智慧穿戴設備等無線電發射設備或産生電磁輻射的電子産品,對違法行為的處罰額度從1000元至3萬元不等。

參考資料

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500米口徑球面射電望遠鏡 圖冊
  • 瀏覽次數: 13225 次
  • 更新時間:2020-12-18
  • 創建者:wangshujun
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