23日，我國(guó)建設(shè)的世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的重要設(shè)備——反射面單元面板第一批1000個(gè)單元“就位”，開始在貴州省黔南進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
這只被譽(yù)為中國(guó)“天眼”的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡單口徑500米，接收面積相當(dāng)于近30個(gè)足球場(chǎng)。中國(guó)“天眼”為何選址黔南？長(zhǎng)啥樣？有哪些“本領(lǐng)”？它能找到“外星人”么？讓我們一起走近這一超級(jí)射電望遠(yuǎn)鏡（英文簡(jiǎn)稱：FAST）。
遙望百億光年星際
射電望遠(yuǎn)鏡，可不是肉眼觀測(cè)的普通望遠(yuǎn)鏡，它是當(dāng)今世界上最頂尖級(jí)的太空望遠(yuǎn)鏡。
射電，是比紅外線頻率更低的電磁波段。射電望遠(yuǎn)鏡，跟收衛(wèi)星信號(hào)的天線鍋類似，通過鍋的反射聚焦，把幾平方米到幾千平方米的信號(hào)聚攏到一點(diǎn)上。
“宇宙空間混雜各種輻射，遙遠(yuǎn)的信號(hào)像雷聲中的蟬鳴，沒有超級(jí)靈敏的‘耳朵’，根本就分辨不出來。”中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)FAST工程首席科學(xué)家、總工程師南仁東說。
半個(gè)多世紀(jì)以來，所有射電望遠(yuǎn)鏡收集的能量尚翻不動(dòng)一頁(yè)紙。
要想獲得更遠(yuǎn)、更微弱的射電，“閱讀”到宇宙深處的信息，就需要更大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡。簡(jiǎn)言之，就是“鍋”越大，星際穿越的距離就越遠(yuǎn)。
專家們指出，與德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST靈敏度提高約10倍。這意味著，遠(yuǎn)在百億光年外的射電信號(hào)，F(xiàn)AST也有可能“捕捉”到。
中國(guó)“天眼”“眼窩”深
打開衛(wèi)星地圖，貴州平塘縣的地貌好似布滿褶皺的大象皮膚。再提高分辨率，就能看到大大小小的“漏斗”——“天坑”群。其中有一個(gè)就是科學(xué)家尋覓十載為這個(gè)最大望遠(yuǎn)鏡找的“家”。
天文學(xué)家在思考：如何利用天然的洼地作為支架，建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡。
1993年，包括中國(guó)在內(nèi)的10國(guó)天文學(xué)家提出建造新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”的倡議，旨在回溯原初宇宙，解答天文學(xué)中的眾多難題。1995年底，射電“大望遠(yuǎn)鏡”中國(guó)推進(jìn)委員會(huì)，提出了利用貴州喀斯特洼地建造球反射面的“喀斯特工程”概念。
此后，科學(xué)家們?cè)诋?dāng)?shù)鼐用竦膸椭?，跋山涉水勘察選址。經(jīng)過反復(fù)篩選，最終在平塘縣克度鎮(zhèn)找到了“大窩凼”——最適合碩大“天眼”的深深的“眼窩”。
來到“大窩凼”，你會(huì)發(fā)現(xiàn)總面積達(dá)25萬平方米的反射面看起來像一口超級(jí)“大鍋”。
FAST項(xiàng)目饋源支撐系統(tǒng)總工程師孫才紅說，反射面單元面板將固定在上萬根鋼索上，安裝完成后整個(gè)反射面其實(shí)是懸在半空中的，有螺旋狀公路一直通達(dá)“凼”底，供車輛和人員維護(hù)設(shè)備時(shí)通行。反射面與地面之間的空隙今后還會(huì)恢復(fù)植被，保護(hù)環(huán)境。
這口500米口徑的大“鍋”，是口名副其實(shí)的“變形金鍋”。
“‘變形金鍋’會(huì)動(dòng)。FAST的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以隨著天體的移動(dòng)自動(dòng)變化，帶動(dòng)索網(wǎng)上活動(dòng)的4450個(gè)反射面板產(chǎn)生變化，足以觀測(cè)到任意方向的天體，同時(shí)，饋源艙也隨索網(wǎng)一同運(yùn)動(dòng)，采集反饋信息?！泵姘鍐卧夹g(shù)總師、中國(guó)電科研究員級(jí)高級(jí)工程師鄭元鵬說。FAST能夠把近30個(gè)足球場(chǎng)這么大的接收面積里收集的信號(hào)，聚集在藥片大小的空間里。
能否看到“外星人”？
FAST工程進(jìn)展?fàn)縿?dòng)著天文學(xué)家和天文學(xué)愛好者的“神經(jīng)”。
中國(guó)天文學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士武向平表示，在天文觀測(cè)方面，中國(guó)長(zhǎng)期以來在世界上沒有占據(jù)很前沿的位置。如果沒有觀測(cè)數(shù)據(jù)積累，總是用別人“二手的東西”，即使做了研究，也很難出彩。FAST建成后將彌補(bǔ)我國(guó)在觀測(cè)領(lǐng)域的不足。
FAST那么靈敏，它能接收到遙遠(yuǎn)的世界里發(fā)過來的極其微弱的“外星人”的信號(hào)，甚至找到“外星人”么？
“FAST能從宇宙的今天看到很遠(yuǎn)的地方去，有助揭開宇宙起源之謎，甚至是‘地外文明’。”武向平說。
在天文專家趙之珩認(rèn)為，射電波段的觀測(cè)，推動(dòng)了地球人對(duì)宇宙的理解，如20世紀(jì)60年代四大發(fā)現(xiàn)：宇宙微波背景輻射、類星體、脈沖星和星際有機(jī)分子?，F(xiàn)代天文學(xué)上的“兩暗一黑”（即暗物質(zhì)、暗能量、黑洞）還存在著許多的謎團(tuán)。FAST接受和放大它們發(fā)來的微弱信號(hào)，有助于揭開這些謎團(tuán)。
中國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)員、天津市天文學(xué)會(huì)理事史志成表示，F(xiàn)AST是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科學(xué)設(shè)備，對(duì)國(guó)際同類設(shè)備將保持20年以上領(lǐng)先水平。它將探測(cè)宇宙中遙遠(yuǎn)的信號(hào)、物質(zhì)，例如電磁波、微波、激光、宇宙中的各種氣體、有機(jī)物、星際物質(zhì)、恒星等的輻射信息。它將對(duì)脈沖星、類星體等各種暗弱輻射源進(jìn)行更精密觀測(cè)，對(duì)它們的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行深入探索，有望對(duì)認(rèn)識(shí)宇宙起源與演化過程作出貢獻(xiàn)。
“宇宙中的生命體或高智商‘外星人’若存在，他們的產(chǎn)生、遺留之信息，若存在于浩瀚天宇中，也有可能被FAST探測(cè)并接收到?！笔分境烧f。
