央视财经（《经济信息联播》）一个望远镜能达到30个足球场面积，它可能搜寻到更多的奇异天体，探索宇宙起源和演化，它就是世界最大口径的射电望远镜，简称FAST，这个望远镜坐落于贵州省黔南州，被誉为中国“天眼”。今天，FAST正式竣工。
世界最大单体射电望远镜工程今日竣工
从选址到竣工 FAST建设历经22年
“大锅”可变形为300米口径“大碗”
落成启用后首个任务为观测脉冲星
种种科学幻想 需要FAST探寻答案
作为一个强大的探测无线电波的工具，FAST建成后，其主要的科学目标之一就是探测脉冲星，不过这可不是他追求的全部。外星文明是否真的存在？宇宙还有哪些巨大的奥秘不为人知？种种的科学幻想，让我们跟着FAST，见证科学奇迹吧！
FAST接收到1351光年外脉冲星信号
在FAST整体工程完工之际，科研人员在近日通过一次试验性观测，成功接收到来自1351光年外一颗脉冲星发出的脉冲信号。
从今年9月中旬以来，FAST工程科研人员便开始对射电望远镜进行试验性观测工作。在9月17日的一次观测中，FAST望远镜成功接收到了一组来自遥远宇宙的高质量脉冲星信号。这组信号是FAST投入试观测以来，接收到的性噪比最高的电磁波信号。从获取的频率相位图中，科研人员计算出这颗脉冲星与地球的距离。
中科院国家天文台副研究员 钱磊：这次我们观测得到的最好的脉冲星数据是J1921+2153这颗星的数据。这是一颗位于1351光年以外的一颗脉冲星，意思就是说，我们现在接收到的这些电磁波，大约是1351年以前发出的。
由于脉冲星在自转时速度会逐渐变慢，其转动快慢之间的能量差就会转化为辐射，从而被FAST望远镜所接收。专家介绍，不同频率的电磁波在星际介质中的传播速度和路径是不一样的，因此科研人员利用这个现象就能推断出这颗脉冲星与地球之间的距离。
中科院国家天文台副研究员 钱磊：高频的电磁波先到达我们，低频的电磁波它会有一个延迟。然后你可以想象，当你的传播距离大的时候，这个延迟的量就比较大，当你距离比较近的时候，这个延迟就比较小。这个延迟的量就可以用来推断脉冲星到我们地球之间的距离。
脉冲星是宇宙中具有超强磁场，并极快速旋转的中子星。脉冲星在1967年被女科学家贝尔首次发现。脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学发现之一。脉冲星的直径大多为10千米左右，它们旋转速度极快，有的脉冲星每秒可以自转几百圈。
FAST：超大号的宇宙射电波接收器
作为世界上最大的单体射电望远镜，FAST投入使用后，有望探测到来自宇宙边缘的射电波。FAST和我们常说的光学望远镜有什么不同？FAST探测的射电波又是什么样的？
天文望远镜，就像是一个个观天巨眼，帮助人类观测宇宙星空。光学望远镜和射电望远镜均为观测宇宙天体的重要工具，经典的射电望远镜其基本工作原理和光学反射望远镜相似。不同点在于，光学望远镜接收的是可见光，射电望远镜接收的是肉眼看不到的射电波。
中科院国家天文台副研究员 钱磊：射电波是一种波长比较长的波， 然后大气对射电波是透明的，这样就可以保证我们基本不受天气的影响， 实现全天候的观。
电子的加速运动会向外发出电磁波，依据波长不同，电磁波可分为伽马射线、紫外线、红外线、可见光和无线电波等。从宇宙射向地球的电磁波，大部分会被大气层吸收，只有可见光和部分无线电波可以穿透大气层射向地面，天文学上把这部分来自地球以外天体的能到达地面的无线电波称为射电波。
中科院国家天文台副研究员 钱磊：射电和无线电从波长上来说，是没有区别的，但是为了避免混淆，我们通常把地球上这些我们通常用到的设备，发出的这个波段的波称为无线电（波），比如说收音机、广播电视，但是从宇宙天体来的，这个波段的电磁波，称它为射电（波）。
在天文探测上，射电波可以穿过可见光无法穿越的尘雾，射电望远镜就能探测到以往凭光学方法看不到的宇宙深处。由于天体间的距离太远，能够到达地面的射电波信号非常微弱。所以，天文学家需要一个观天巨眼，来收集遥远的宇宙电波信号。FAST正是通过探测宇宙射电波，也包括可能来自地外生命的“人工电波”，来发现宇宙的无穷奥秘。
中科院国家天文台副研究员 钱磊：它其实是一个放大版的卫星电视天线，卫星电视的天线大家都见过，是比较小的一个小盘子，那么我们这个（fast）就是一个放大版的，看起来像一口大锅一样，但是它原理是一样的。
FAST实现了三大自主创新，凝聚建设者怎样的智慧和心血？
今年9月16号，接收宇宙信号的馈源正式进舱，这是FAST最后一项核心部件安装工程，标志着FAST具备竣工条件。 回看FAST5年半的建造历程，每一个关键节点都是一项技术攻关。
让我们把时针回拨到2015年11月21号，随着六根钢索把馈源舱悬吊升起，这一刻成为FAST工程的重要里程碑。用轻型缆索拖动馈源舱，实现望远镜的高精度定位和指向跟踪，这是FAST的一大技术创新。
六根缆索不仅要吊起馈源舱，还要控制它的运动。而馈源舱的运动轨迹，必须实现位置误差48毫米、姿态角小于1度的控制精度，这个技术难题需要全力攻克。
FAST测控系统总工程师 朱丽春：这么大尺度，这么高精度的测控要求，我们还是没底的。要不断地做各种攻关，这个过程中，真的你哪脚塌空都掉下去了。
工程建设者大胆创新，攻克了技术难关，达到了馈源舱所需要的精度要求。而这个轻型缆索拖动馈源舱的跟踪技术，与利用天然喀斯特洼地建造FAST台址的工艺，以及由反射面单元组成的206米球冠面，共同构成了FAST最重要的三项自主创新。
2016年7月3号，FAST最后一块反射面单元吊装完成。这个由4450块面板构成，相当于30个足球场大小的反射面将把宇宙信号反射到馈源舱。而在11年前，反射面的设计研究就已经启动。
FAST总工艺师 王启明：2005年的时候，我们在北京密云站就做了一个30米口径的整体的模型，就和FAST一样，有圈梁，也有索网，也有面板，挖了一个7.5米的坑。从那开始就设计了。
2014年，50%透孔率的铝制反射面板最终定型。这种镂空设计不仅减轻了重量，也不会影响植物生长。2015年8月2号，FAST反射面板开始吊装。吊装任务也由具有丰富经验的武船重工承担。
FAST总工艺师 王启明：往下走的时候，从上面到下面300米。（武船）做了一些很多细化，比如脱钩、三次脱钩，然后比如它的这个运转机车，从安全性、从效率上，它的吊装速度要达到每天保证20块。
反射面需要索网的支撑。在反射面吊装前的2014年2月4号，FAST索网结构顺利合龙。这是世界上跨度最大、精度最高的索网结构，它由重量超过1300吨的近9000根钢索组成。而这些钢索要能承受30年时间、200万次反复拉伸不变形的抗疲劳强度。
FAST总工艺师 王启明：我们一共做的这个疲劳实验超过上百次，最后满足我们FAST用索，超过国家规范一倍以上，确实是一个技术和科学的这么一个交替。
来源：央视财经
本文编辑：姜美羊
联系客服
