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　　“記得剛到FAST的時候，那里只有一個碩大的天坑，周圍什么都沒有，一片荒涼。從坑底走上來，需要一個多小時的時間?！盕AST饋源支撐系統(tǒng)助理工程師李銘哲曾這樣描述過。現(xiàn)在，當(dāng)你驅(qū)車前往克度鎮(zhèn)這個偏僻的黔南小鎮(zhèn)，再穿過一道道的狹窄山口，到達一個名叫‘大窩凼’的喀斯特洼地時，視野就會被一個500米直徑的白色鋼環(huán)填滿，那是史上最大望遠鏡的圈梁。
　　從1994年開始，中科院國家天文臺聯(lián)合中科院遙感所、西安電子科技大學(xué)、清華大學(xué)等30所科研單位和大專院校，投入到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)項目“世界最大單口徑射電望遠鏡”（英文簡稱FAST）建設(shè)中，這項歷時22年的大科學(xué)工程于2016年9月25日正式竣工，習(xí)近平主席致信祝賀。這給中國科技工作者以巨大的鼓舞，也將中國天文學(xué)研究推向了一個更為深廣的世界。
　　廿二載鑄就“中國天眼”
　　“根據(jù)國際大環(huán)境和我國特有的地理條件，中國天文學(xué)家提出在貴州喀斯特洼地中建造大口徑球面射電望遠鏡的建議和工程方案。”中科院國家天文臺副研究員岳友嶺告訴《中國科學(xué)報》記者。
　　1994年6月，F(xiàn)AST選址工作啟動，F(xiàn)AST首席科學(xué)家兼總工程師南仁東和他的同事們開始了長達十余年的預(yù)研究工作。為了找到最適合的建造位置，項目組成員通過衛(wèi)星獲取和分析了上千個洼坑的數(shù)字地形模型（DTM）地圖。在沒有道路的情況下，足跡踏遍了上百個窩凼和洼坑。最終，地址確定為貴州省平塘縣的“大窩凼”。
　　2005年11月，中科院召開院長辦公會議，南仁東在會上為FAST申請立項并得到通過。2007年7月國家發(fā)改委批復(fù)FAST工程正式立項，開始了長達9年的設(shè)計和建造。
　　FAST的設(shè)計目標，是把覆蓋30個足球場的信號，聚集在幾厘米大小的空間里。只有這樣才能監(jiān)聽到宇宙中微弱的射電信號。百米口徑已接近全可動射電望遠鏡的極限，建造如此巨大的射電望遠鏡，國際上沒有先例，而500米口徑的結(jié)構(gòu)要實現(xiàn)毫米級精度，也前所未有。
　　“超級工程”擊破技術(shù)難題
　　FAST是世界上唯一一個完全利用變形反射面工作的射電望遠鏡，500米的反射面板中有300米的區(qū)域?qū)崟r變形成拋物面，這樣就能接收來自不同方向的電磁波。而FAST能動，靠的就是2200多根下拉索。FAST一生中每一根下拉索至少要反復(fù)拉伸幾十萬次，這對下拉索的質(zhì)量要求特別高。
　　“工程上要解決的就是鋼索耐疲勞問題。在整個望遠鏡的生命周期里，鋼索要不斷地被拉縮，需要的鋼索的耐疲勞性能要達到兩百萬次，當(dāng)時世界上沒有任何一個國家生產(chǎn)這種鋼索?！痹烙褞X說，團隊做了多次實驗，最終突破了這項技術(shù)。
　　鋼索的研發(fā)成功，促成了十二項自主創(chuàng)新專利成果的形成。世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)在FAST工程上得以成功運用。
　　“為了保證望遠鏡不受電磁干擾，我們對所有的電氣設(shè)備都進行了評估和電磁防護。”中科院國家天文臺高級工程師甘恒謙向記者解釋，在6個塔頂上，為了監(jiān)測鋼絲繩和滑輪的安全要安裝一臺攝像機，在對攝像機進行電磁屏蔽的同時需要給鏡頭留出一個窗口觀測鋼絲繩和滑輪運轉(zhuǎn)的情況。“屏蔽玻璃，是一種中間夾很細的金屬絲網(wǎng)的雙層玻璃，其金屬絲細到肉眼無法分辨，它既滿足攝像要求，又滿足電磁屏蔽的要求。利用這種屏蔽玻璃生產(chǎn)出來的攝像機屏蔽艙，最后它的屏蔽效果達到80dB（分貝），基本達到業(yè)界最高水平。”
　　像這樣創(chuàng)新的例子，在FAST的建造過程中不勝枚舉。FAST由主動反射面、饋源支撐、測量與控制、接收機與終端、臺址與觀測基地等六大系統(tǒng)組成，每一個系統(tǒng)里又有很多個子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)里又有很多個裝置?？茖W(xué)工作者用了22年的時間，自主設(shè)計、自主研發(fā)了FAST的絕大部分技術(shù)。
　　助力探索宇宙奧秘
　　南仁東曾經(jīng)說過，現(xiàn)在我們偵測到的約2000顆脈沖星，全都是銀河系內(nèi)的。別的星系想必也有脈沖星。所以FAST會對準別的星系，發(fā)現(xiàn)更遠更奇特的脈沖星，研究它們的物理性質(zhì)。
　　FAST還可能觀測到宇宙中最豐富的元素——中性氫。所謂中性氫，就是宇宙中未聚攏成恒星的自由氫原子。通過觀測中性氫信號，就能獲知星系之間互動的細節(jié)，還可能發(fā)現(xiàn)早期宇宙中剛剛形成的氫是怎么運動的，從而為宇宙演化史提供線索。
　　未來會形成FAST望遠鏡參與組成的太空探測測控網(wǎng)，其測控能力可以延伸到太陽系的外沿，將深空通訊數(shù)據(jù)下行速率提高幾十倍。脈沖星到達時間測量精度由目前的120納秒提高至30納秒，成為國際上最精確的脈沖星計時陣。
　　FAST的意義不僅僅限于科學(xué)研究上的探索與突破，對伴隨著此類大科學(xué)工程成長起來的人也產(chǎn)生了巨大的影響。甘恒謙說：“人才培養(yǎng)是我們這種單位的優(yōu)勢，我們自己的學(xué)生有很多通過參與這個項目，已經(jīng)在望遠鏡的調(diào)試和維護中擔(dān)任重要角色?！?br/>　　目前，望遠鏡處在整體調(diào)試階段。未來將有能力巡視宇宙中的中性氫、探測星際分子、觀測脈沖星、搜尋星際通訊信號，天文學(xué)將注定有更多的突破。
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2017-08-31 第1版 要聞)