1月11日,被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡FAST通過國家驗收,正式開放運行,成為全球最大且最靈敏的射電望遠鏡,也意味著人類向宇宙未知地帶探索的眼力更加深邃,眼界更加開闊。 2顆,11顆,43顆,93顆,102顆……從2017年10月“中國天眼”首次發(fā)現(xiàn)2顆脈沖星,到11日召開的國家驗收會上公布已發(fā)現(xiàn)102顆脈沖星,它兩年多來發(fā)現(xiàn)的脈沖星超過同期歐美多個脈沖星搜索團隊發(fā)現(xiàn)數(shù)量的總和。驗收會上,中科院院士武向平等6位專家分別宣讀工藝驗收、電波環(huán)境保護等驗收意見,國家發(fā)改委高技術(shù)司副司長沈竹林宣布“中國天眼”各項指標均達到或優(yōu)于批復的驗收指標,主要性能指標達到國際領(lǐng)先水平,具備了開放運行條件。沈竹林說:“FAST工程建設實現(xiàn)了多項自主創(chuàng)新,顯著提升了我國射電天文研究能力和技術(shù)水平,推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革新與發(fā)展,產(chǎn)生了較大的社會經(jīng)濟效益。FAST綜合性能達到國際領(lǐng)先水平,對促進我國天文學實現(xiàn)重大原創(chuàng)突破具有重要意義。驗收委員會同意該項目通過國家驗收?!?/span> 中國曾是世界上天文記錄最久遠、最完整的國家,在超過3000年的時間里,連續(xù)不斷地記錄著各種天文現(xiàn)象,包括日食和月食、太陽黑子、彗星和流星、客星等。中國古代天文學家編制了100多種天文歷法,也發(fā)明了大量的天文儀器。但近代以來,中國天文學跟其他科學技術(shù)一樣,大大落后于率先完成工業(yè)革命的西方國家。1993年,懷著回報民族的赤誠和描繪宇宙的初心,活躍在國際天文界的南仁東毅然回國,力主中國獨立建造射電“大望遠鏡”。從1994年開始選址和預研究,到2016年9月25日“中國天眼”落成啟用,南仁東率團隊用20多年幫助中國實現(xiàn)了追趕——建成了世界最大的射電望遠鏡。 “中國天眼”開創(chuàng)了建造巨型射電望遠鏡的新模式,突破了傳統(tǒng)望遠鏡的工程極限,靈敏度達到世界第二大射電望遠鏡的2.5倍以上,可有效探索的空間范圍體積擴大4倍,使科學家有能力發(fā)現(xiàn)更多未知星體、未知宇宙現(xiàn)象、未知宇宙規(guī)律……國家天文臺 研究員、“中國天眼”總工程師姜鵬介紹:“經(jīng)常有人問到,F(xiàn)AST有多大,我們用個通俗的比喻,把它想象成一口鍋的話,好事的同事算了算,如果它裝滿水,全世界每人可以分4瓶礦泉水。如果它裝滿水,夠全世界人飲用一天的,所以你可以想象下它的工程體量有多大,因為全世界有75億人啊?!?/span> “天眼”的索網(wǎng)結(jié)構(gòu),是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的。要實現(xiàn)反射面變形,對抗疲勞性能的要求極高,如果材料和工藝層面的問題不解決,整個項目就要停滯?;貞?0年前的“索網(wǎng)攻關(guān)”,姜鵬記憶猶新:“在10年的時候,F(xiàn)AST臺址開挖已經(jīng)開始了,出現(xiàn)了一個索疲勞的問題。它這個索網(wǎng)得是一個網(wǎng)兜,一會兒是球面,一會兒是拋物面,它更像是彈簧在用,所以它對疲勞性能要求很高,它要求200萬次疲勞壽命能達到500MPa應力幅,所以這是傳統(tǒng)規(guī)范的2倍還要多。然后我們就在市面買十幾根鋼索做實驗,沒有一個能滿足FAST要求,這個時候質(zhì)疑聲很快就過來了,就因為它是在材料和工藝層面出問題了。所以我們大概用了2年時間全方位改進索體工藝,終于研制出適用FAST索結(jié)構(gòu),這也讓FAST渡過了一次真正的危險?!?/span> 目前通常認為,宇宙中大約70%是暗能量,26%是暗物質(zhì),不到4%是重子物質(zhì),只有不到1%是人類能看見的發(fā)光物質(zhì)。密度極高的脈沖星屬于重子物質(zhì),而發(fā)光物質(zhì)只相當于“一瓶可樂中的一滴水”。多數(shù)天文學家都認為,至少在分米波波段射電天文學、脈沖星觀測研究領(lǐng)域,“中國天眼”很快就能世界領(lǐng)先。FAST運行和發(fā)展中心首席科學家李菂說:“FAST有它相對獨特的觀測能力,它能夠把宇宙的重子物質(zhì)最重要的成分(宇宙的重子物質(zhì)含 76%氫),就是原子氫氣做最深度的成圖,這也是接下來一個重要的方向。另外一個是已經(jīng)取得初步成果的快速射電暴??焖偕潆姳?007年才(被天文學界)發(fā)現(xiàn)。它完全不是一個弱信號,是一個非常強的信號。由于它只閃爍一次不再重復,在射電天文學里面沒有被注意到,沒有得到同行的認可和共識。到2013年,(天文學界)又確認了4個快速射電暴,于是它變成一個領(lǐng)域。FAST是07年底批復立項,11年3月開工,F(xiàn)AST團隊也是針對它做了一系列新的改進和研發(fā)?!?/span> 正因為已知太少,才點燃了人類向宇宙未知地帶探索的夢想。敢當“夢潮兒”的中國科學家希望,借助“中國天眼”進行銀河系及周邊的星際介質(zhì)巡天,全面更新脈沖星和近鄰宇宙的氣體分布圖像。一旦它發(fā)現(xiàn)重要特殊意義的天體,意味著發(fā)現(xiàn)全新的未知世界,系統(tǒng)地拓展人類的宇宙視野。星辰大海,才是他們的征途。(記者 瞿文斌) |
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