张开“天眼”探谜深空
2013-09-21
文Ⅰ本刊记者 付 松
(责任编辑/彭美玉)
人类生存的地球之外有没有生命迹象?茫茫宇宙的初始状态起于何方?对于这些一直以来困扰我们的疑问,射电望远镜或许能帮助我们解开“冰山一角”。
探寻地外文明
2007年7月,经国家发改委立项批准,总投资6.7亿元人民币的“500米口径球面射电望远镜”(Fivehundred-meters Aperture Spherical radio Telescope,简称FAST)项目落户贵州平塘,建成后将成为世界上单口径最大、灵敏度最高的巨型射电望远镜。
千百年来,人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实上,天体的辐射覆盖整个电磁波段,而可见光只是其中人类可以感知的一部分。
而巨型射电望远镜的出现,不但使人类直接观测遥远星体,寻找类似太阳系或地球的宇宙环境成为可能,而且还在探测星际分子、寻找地外文明等领域具有广泛用途。
目前,直径达305米的美国阿雷西博射电望远镜是世界最大的球面望远镜,被评为人类20世纪十大工程之首。我国现存主要的单口径射电望远镜有上海佘山25米口径射电望远、昆明40米口径转台式射电望远镜、北京50米口径轮轨式射电望远镜等。随着我国科学技术的进步和发展,这些现存的射电望远镜已远远不能满足中国天文学研究和探测太空的需求。
500米口径球面射电望远镜项目的建设,使我国拥有具有国际先进水平的天文观测与研究平台,为我国开展“暗物质”和“暗能量”本质、宇宙起源和演化、太空生命起源和寻找地外文明等研究活动提供重要支持。同时,填补美国、西班牙和澳大利亚三个深空跟踪站在经度分布上的空白。
自主创新设计
500米口径球面射电望远镜项目采用我国科学家独创的三项自主创新设计:利用贵州天然独特的喀斯特洼地作为台址;应用主动反射面改正地面球差技术在洼坑内铺设4600块单元组成500米球冠状主动反射面(约等于30个标准足球场总面积);采用轻型索拖动机构和并联机器人技术拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨,实现望远镜接收机的高精度定位。全新的设计思路,得天独厚的台址优势,突破了望远镜的百米工程极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。
FAST是我国“十一五”重大科技基础设施建设项目,为什么选择落户平塘大窝凼?这与特殊的地形地貌有着紧密的联系。大窝凼不仅具有一个天然的洼地可以架设望远镜,而且喀斯特地质条件可以保障雨水向地下渗透,而不在表面淤积,腐蚀和损坏望远镜。此外,还有极端宁静的自然环境,由于无线电环境对射电望远镜影响极为重要,项目地址半径5公里之内必须保持宁静和电磁环境不受干扰。大窝凼附近没有集镇和工厂,在5公里半径之内没有一个乡镇,25公里半径之内只有一个县城,是最为理想的选择。
这对于平塘县来说是一次经济社会发展的机遇,围绕贯彻落实国发2号文件精神,平塘县明确提出,十二五期间,将以建设世界最大射电望远镜为载体,围绕平塘大射电科技文化产业园建设,力争建设一个国际天文科普旅游文化教育基地,重点发展“天文地质科普旅游”,进一步推进活力平塘建设,促进旅游业的大发展。