“天眼”看宇宙

本期主角：500米口径球面射电望远镜

主角档案

中文名：500米口径球面射电望远镜

英文名：FAST

直径：500米

接收面积：25万平方米（相当于30个足球场的面积）

建造总工程师：南仁东

落成日期：2016年9月

地址：贵州省平塘县克度镇金科村大窝凼

望远镜

“大锅盖”的起源

甚大天线阵射电望远镜

1933年，美国贝尔实验室的科学家卡尔·央斯基研究长途通讯中的静电噪声时，发现了银河系中有射电辐射，从此便有了射电天文学。1937年，住在芝加哥的科学家格罗特·雷伯在自家后院制造出第一台射电望远镜。这是世界上第一个锅盖形状的射电辐射接受器。

射电望远镜和光学望远镜不同，没有目镜和物镜，由天线和接受器两部分组成。它的工作原理和普通收音机差不多，灵敏度和准确度高很多。它能把宇宙中微弱的无线电信号收集起来，进行放大、分离，传输给后端计算机记录起来。天文学家通过分析这些数据，能够得到来自宇宙中各个天体的信息。

天文学家都梦想着拥有一个巨大的“锅盖”，面积越大越好。锅盖形状的电视天线面积越大，电视机的画面就越清晰。射电望远镜也一样，天线的面积越大，所接收到的信号就越多、越清晰，就越能灵敏地分析出准确的数据和信息。

美国有阿雷西博望远镜和甚大天线阵，德国有埃费尔斯贝格射电望远镜，法国有南赛射电望远镜……

1994年，中国天文学家南仁东提出设想，在中国造出一个“大锅盖”，更精准地对宇宙进行观测与研究。20多年过去了，他率领他的团队在贵州大山里造出了直径500米的“大锅盖”。

灵敏的中国“天眼”

FAST是我国具有自主知识产权的球面射电望远镜，由一个巨大的锅盖状天线和6个百余米高的馈源舱支撑塔组成。

直径达500米的巨大“锅盖”，由4450个半球状反射面单元组成，每个反射面单元又由镜面和支撑架组成。每个反射面的面板上密布着孔洞，雨水能够流下去，不积水，还能减少风负载；孔洞能提高透光率，反射面之下，植物能生长，很好地避免了水土流失。

馈源舱是“天眼”的核心部件。馈源舱内，配置了分辨率十分灵敏的接收系统，还装有追踪系统，指挥天线转动，去追踪、捕捉有用信号，能确保精确地聚集和监听宇宙中微弱的射电信号。和世界第二大射电望远镜阿雷西博望远镜相比，中国“天眼”的灵敏度提高了10倍。

建设中的“天眼”

神通广大的“天眼”

中国“天眼”还配有一个超级大脑，每秒可以计算200万亿次以上的超级计算机，存储容量也巨大，能够快速地处理接收到的信号。

目前，中国“天眼”可以为我国航天项目提供一系列的准确数据，准确预报太空天气状况。它还能监听外太空的宇宙射电波，观测暗物质和暗能量。到目前为止，它已经发现了9颗脉冲星，并得到了证实。

“FAST能从宇宙的今天看到很远的地方去，有助于揭开宇宙起源之谜，甚至是‘地外文明’”。

“天眼”接受信号示意图

问答

：为什么要把“天眼”建在贵州深山里？

：“天眼”最怕的就是电磁波干扰。在贵州深山里，空气清新，没有电磁波的干扰，有利于它更精确地进行工作。如果要去参观“天眼”，应该关闭手机等电子设备，避免电磁波对它造成伤害。

：“天眼”如何接收外星人的信号？

：“天眼”能够灵敏地捕捉到宇宙深处细微的电磁波以及射电辐射，通过计算和分析，识别出外星生物留下的信号。