走近中国“天眼”—FAST射电望远镜

走近中国“天眼”—FAST射电望远镜

FAST射电望远镜被人们称为中国的“天眼”，也有人说，它看起来就像一口巨大的锅。7月3日，它的主体终于完工了！未来，科学家可以通过它观测到更多的宇宙奥秘。那么，关于这个神秘的“天眼”或者“大锅”，你是不是也有很多问题想要了解？下面就让我们一起来看看吧！

7月3日，FAST望远镜完成了全部吊装

为什么叫FAST？

原来，天文望远镜的学术名称一般都很复杂，为了有利于传播，科学家往往会给它们取一个通俗好记的名字。

FAST望远镜的学术名称是500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope），英文缩写就是FAST。

什么是射电？

说到射电望远镜，大家一定会先问，什么是射电？

射电其实是天文学中的独有说法，其他学科里通常叫微波和无线电波。手机信号、家里用的微波炉，都是工作在射电波段，其波长是从厘米波到米波。收音机工作的无线电波，也是工作在射电波段。

什么是射电望远镜？

首先，从空间上来看，天文观测要对宇宙的各个天区进行观测，天文学上称之为巡天观测。

其次，从观测波段上来说，现在的天文学已经发展到了全波段天文学。观测波段从高能的X射线、伽马射线，到紫外、可见、近红外和红外观测，再到波长更长的微波和无线电波的观测（天文学上称之为射电观测）。只有获取的宇宙信息越全面，科学家才能得到越客观的宇宙认知。

为了探索宇宙，天文学家需要研制各种各样的望远镜来观测宇宙。所有的望远镜其实都是对电磁波谱各波段的观测，这些望远镜的主要区别在于观测波段的不同。有些望远镜虽然工作在同一波段，但工作原理不同。

FAST的用途是什么？

FAST望远镜主要用于研究脉冲星、中性氢、黑洞吞噬小天体、星体演化、外星文明搜寻等。它在深空探测领域也有重要用途，当深空探测器飞行距离越来越远，地面接收和发送的信号强度越来越微弱时，就需要有强大的地面望远镜来接收这些微弱的信号，从而给我们发来那些遥远天体上的山河湖海、火山、大气、极光和闪电等信息。

工人正在安装最后一块面板

FAST有哪些优势？

FAST望远镜是世界上最大的单口径球面射电望远镜。德国波恩有一个100米口径的大型射电望远镜，FAST望远镜的观测灵敏度将比它提高10倍。

在此之前，美国在波多黎各建设的直径310米的阿雷西博射电望远镜是世界上最大的。阿雷西博射电望远镜的面板是不能动的，而FAST射电望远镜的反射面由2000多块面板组合而成，每一块面板下安装有一个促动器，可以调整面板的观测角度，将一部分面板组合成等效口径300米的抛物面望远镜。

除此之外，上海佘山有一个直径65米的天马望远镜，北京密云有一个直径50米的射电望远镜，云南昆明有一个直径40米的射电望远镜，它们都是中国科学院天文台系统运行的射电望远镜。

美国阿雷西博望远镜（ARECIBO）

FAST为什么要建在贵州？

FAST望远镜选址在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村大窝凼地区，是一个典型的喀斯特岩溶洼地。大窝凼的地形就像一个完美的球面，使FAST望远镜建造可以减少大量土石方开挖工程，节约研制建设经费。

FAST不怕被淹吗？

FAST看起来就像一口大锅，那么这口大锅是不是一下雨就盛满水了？一刮风就堆满树叶了？

当然不是，FAST是一口不能盛东西的“锅”：一方面，FAST面板上有很多小孔。这些小孔在保证望远镜下方植被健康生长的同时，还能使雨水顺利穿过。另一方面，FAST反射面并不是一块大镜子，而是由4450块面板组成。相邻两块面板间存在的空隙也足以保证雨水流下。雨水集中到望远镜底部后可以通过地下暗河排出，这也是FAST望远镜选址喀斯特地区的重要优势。喀斯特地区洞穴系统十分发达，地下河网密布，有利于快速排水。

关于落叶的问题就更不用担心了。由于FAST圈梁高度远高于周边树木高度，周围还建有挡风墙，所以树叶落入“锅内”的难度很大。即便有树叶落入，反射面面板间的缝隙也足够它们滑落。如果还有“漏网之鱼”，下雨时雨水也能将落叶冲刷下去！

（本文摘编自郑永春《我眼中的FAST射电望远镜》、高原《你所不知道的FAST》）