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专家们指出,与德国波恩100米望远镜相比,fast灵敏度提高约10倍。这意味着,远在百亿光年外的射电信号,fast也有可能“捕捉”到。
中国“天眼”“眼窝”深
打开卫星地图,贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率,就能看到大大小小的“漏斗”“天坑”群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的“家”。
天文学家在思考:如何利用天然的洼地作为支架,建造巨型射电望远镜。
1993年,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,旨在回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。1995年底,射电“大望远镜”中国推进委员会,提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面的“喀斯特工程”概念。
此后,科学家们在当地居民的帮助下,跋山涉水勘察选址。经过反复筛选,最终在平塘县克度镇找到了“大窝凼”最适合硕大“天眼”的深深的“眼窝”。
被“天眼”吸引,新华社记者深入黔南“探营”fast工程进展。
fast项目馈源支撑系统总工程师孙才红告诉记者,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。
“fast周围三座山峰呈三足鼎立之势,每座距离都在500米左右,中间的洼地犹如一个天然的锅架,刚好稳稳地盛下fast这口‘大锅’。”孙才红说。
“变形金锅”随天动
来到“大窝凼”,你会发现总面积达25万平方米的反射面看起来像一口超级“大锅”。总长度超过1。5千米的钢圈梁,将上万根钢索牢牢固定住。若想一览fast工程全貌,必须爬上附近的山顶。而那里正在建设的观景台,正是今后游客观赏fast的地方。
孙才红说,反射面单元面板将固定在上万根钢索上,安装完成后整个反射面其实是悬在半空中的,有螺旋状公路一直通达“凼”底,供车辆和人员维护设备时通行。反射面与地面之间的空隙今后还会恢复植被,保护环境。
这口500米口径的大“锅”,是口名副其实的“变形金锅”。
“‘变形金锅’会动。fast的索网结构可以随着天体的移动自动变化,带动索网上活动的4450个反射面板产生变化,足以观测到任意方向的天体,同时,馈源舱也随索网一同运动,采集反馈信息。”面板单元技术总师、中国电科研究员级高级工程师郑元鹏说。
fast能够把近30个足球场这么大的接收面积里收集的信号,聚集在药片大小的空间里。
能否看到“外星人”?
fast工程进展牵动着天文学家和天文学爱好者的“神经”。
中国天文学会理事长、中国科学院院士武向平表示,在天文观测方面,中国长期以来在世界上没有占据很前沿的位置。如果没有观测数据积累,总是用别人“二手的东西”,即使做了研究,也很难出彩。fast建成后将弥补我国在观测领域的不足。
武向平认为,fast非常适合脉冲星的观测,可以检验广义相对论。此外,它对高能物理、极端物理、相对论的检验也都非常有意义。
在天文专家赵之珩看来,fast建成后能够接收到从宇宙深处发来的无线电波,会有一系列新的发现,从而将我国在天文研究水平向世界先进行列迈出一大步。
fast那么灵敏,它能接收到遥远的世界里发过来的极其微弱的“外星人”的信号,甚至找到“外星人”么?
“fast能从宇宙的今天看到很远的地方去,有助揭开宇宙起源之谜,甚至是‘地外文明’。”武向平说。
赵之珩认为,射电波段的观测,推动了地球人对宇宙的理解,如20世纪60年代四大发现:宇宙微波背景辐射、类星体、脉冲星和星际有机分子。现代天文学上的“两暗一黑”(即暗物质、暗能量、黑洞)还存在着许多的谜团。fast接受和放大它们发来的微弱信号,有助于揭开这些谜团。
中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成表示,fast是我国具有自主知识产权的科学设备,对国际同类设备将保持20年以上领先水平。它将探测宇宙中遥远的信号、物