中国天眼是什么
FAST是“中国天眼”的英文首字母缩写,全称是五百米口径球面射电望远镜,它是建在贵州省黔南州大窝凼的天文大科学装置。它接收信号的面积约等于30个标准足球场,如果装满茅台酒足够全世界75亿人每人分4瓶,是世界上口径最大、灵敏度最高的单口径射电天文望远镜。它的反射面由4450面平均边长11米的三角形铝合金面板组成,每个面板又由100个小三角形面板拼接而成,通过2250根下拉索和2250个促动器实现面板的指向和主动变形,可以在观测方向上形成瞬时的抛物面汇聚电磁波,通过面板改正球差,实现望远镜的宽频带和全偏振功能。这样特殊的设计,极大地减轻了馈源支撑系统的重量,对比阿雷西博望远镜升级后高达2000多吨的馈源支撑系统,“中国天眼”的“眼珠”仅有30余吨,运行非常灵活。应用价值FAST关键技术成果可应用于诸多相关领域,如大尺度结构工程、公里范围高精度动态测量、大型工业机器人研制以及多波束雷达装置等。500米口径球面射电望远镜的建设经验将对中国制造技术向信息化、极限化和绿色化的方向发展产生影响。把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘,将深空通讯数据下行速率提高几十倍。脉冲星到达时间测量精度由120纳秒提高至30纳秒,成为国际上最精确的脉冲星计时阵,为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。进行高分辨率微波巡视,以1赫兹的分辨率诊断识别微弱的空间讯号,作为被动战略雷达为国家安全服务。可作为“子午工程”的非相干散射雷达接收系统,提供高分辨率和观测效率;跟踪探测日冕物质抛射事件,服务于太空天气预报。
中国天眼在哪里呢?
中国天眼在贵州省平塘县克度镇金科村大窝凼。500米口径球面射电望远镜,简称FAST,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,工程为国家重大科技基础设施,“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。500米口径球面射电望远镜于2011年3月25日动工兴建;于2016年9月25日进行落成启动仪式,该科技基础设施进入试运行、试调试工作于2020年1月11日通过中国国家验收工作,正式开放运行。建设台址:500米口径球面射电望远镜位于中国贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村大窝凼洼地,东北距平塘县城约85千米,西南距罗甸县城约45千米。之所以选址“大窝凼”有三方面原因,一是地貌最接近FAST的造型,工程开挖量最小;二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透,不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜;三是射电望远镜需要一处“静土”,“大窝凼”附近5千米半径之内没有一个乡镇,无线电环境理想。
什么是天眼?
它是我国具有自主知识产权、用于探索宇宙的单口径球面射电望远镜。有了它,可以推动对宇宙深空的了解与探测,为天文学的发展提供新的可能。“中国天眼”有多大?它口径500米,发射面积相当于30个标准足球场那么大。如果在里面倒满矿泉水,全世界70亿人平均每人可分4瓶。它能看多远?能看穿130多亿光年的区域,接近宇宙边缘。目前,“中国天眼”是世界上最大的也是最灵敏的单口径射电望远镜。借鉴抛物面天线原理,从地球聆听来自宇宙的信号“中国天眼”的学名是500米口径射电望远镜。不同于常见的通过可见光进行观测的光学望远镜,射电望远镜通过接收宇宙中不可见的无线电波来“观测”宇宙。我们上方厚厚的大气层有两个“窗口”:一个是可见光窗口,千百年来人类都是通过这个窗口观测宇宙的;一个是无线电窗口,上世纪30年代,无线电天文学先驱卡尔·央斯基偶然发现了来自银河系中心的信号,射电天文学的大幕由此拉开,推动人类认识宇宙起源、生命起源。