最大射电望远镜将终结阿雷西博神话

　　射电望远镜是一种专业巡天望远镜，它的分辨率比光学望远镜还要大很多。有人做过一个比喻，如果全世界所有人平分一块蛋糕，那么射电望远镜的角分辨率就和每个人拿到的蛋糕的角度差不多。

　　目前世界最大的射电望远镜是美国制造的阿雷西博望远镜，它直径300米。

　　阿雷西博望远镜的优异性能让人们了解到比以前更广阔的宇宙空间。例如，1994年，美国“克莱门特”号飞行器曾进入绕月轨道，利用携带的激光雷达测图机探测，发现月球两极有强烈回声，当时推测这种回声有可能是由巨大冰层产生的。1998年，美国航空航天局“月球勘探者”号太空船使用中子光谱仪探查宇宙射线，照射月球表面时发出的中子证实月球有氢元素存在。这两次观测结果都使科学家怀疑，处于太阳阴影下的月球两极可能有数百万吨水形成的厚厚冰层。

　　结果，美国利用其设在波多黎各的这台阿雷西博射电望远镜，对太阳照射不到的月球阴影面积的20％进行了探测，证实了这些区域并没有想象中的任何冰层存在的痕迹。

　　而我国制造的这台FAST射电望远镜，其直径将达到500米，超出阿雷西博近一倍，其观测分辨率也将是史无前例的，必将给中国空间观测带来质的提高。

　　前不久，国家天文台对外公布了正在全力推进的七大天文科学工程，500米口径球面射电望远镜榜上有名。专家认为，这项建造中国“天眼”的工程，标志着中国科学家将把探索宇宙奥妙的触觉延伸到更为遥远的外太空空间。

　　国家天文台毫米波和亚毫米波实验室主任、首席科学家史生才研究员介绍，“十一五”国家大科学工程总共投资60亿元，总共涉及9类12个项目。而FAST大型望远镜初步预算6.72亿元，占了几乎整个大科学工程项目总投资的1/10。

　　据介绍，FAST将在宇宙起源、脉冲星深度巡天、地外文明搜索计划中发挥重要作用。它还将成为中国宇宙飞船深空跟踪站，并填补美国、西班牙、澳大利亚等三个深层空间跟踪站在经纬分布上的空白，实现全球24小时不间断遥控和通讯。

　　为何选址贵州山谷？

　　有关人士介绍，FAST建成后，其接收面积将达一平方公里的。这台望远镜的台址已经选定贵州南部喀斯特洼地。

　　中科院国家天文台科技计划与财务管理处处长薛随建研究员介绍，贵州喀斯特洼地特别适合于球反射面形望远镜阵的建设。而且，贵州当地的环境保护不错，射电污染较小，这有利于射电望远镜的工作不被干扰。

　　中国科学家将在一个直径500米的喀斯特洼坑上，铺设由计算机随时调整方位的小球面块，形成一个完整的旋转抛物面，使望远镜有效照明口径达到300米、接收面积达到1平方公里。

　　“人类渴望弄清楚宇宙结构是如何形成和演化至今的，只有大射电望远镜才能帮助人类实现这一梦想。1997年7月，中国团队提出要独立建造一面世界最大单口径球面望远镜，即射电望远镜的初步设想。”国家射电望远镜项目首席科学家南仁东在介绍FAST的建设经过时说。

　　他期待，这台望远镜将为中国深空探测计划提供一个高灵敏度、高分辨率的地面跟踪与遥控设备。通过对不同宇宙距离中性氢的观测来研究宇宙的起源及其演化。期望发现奇异星、大量的新脉冲星甚至中子星－黑洞双星系统。同时作为国际射电网的最大口径单元参加国际联测，进入遥远星系核心的未知领域。

　　参与这次讨论的英国“粒子物理和天文学研究理事会”主席马丁沃德教授对中国这个雄心勃勃的巡天计划高度赞赏，他表示英国愿意利用其领先世界的接收器技术参与到这个工作中来。

　　修炼11年攻克三大技术难题

　　作为如此雄心勃勃的大天文计划，其建造难度也是世界一流。中科院国家天文台科技计划与财务管理处处长薛随建研究员介绍，经过长达11年的前期准备，目前FAST已经成功解决了三大技术难题。

　　首先是选址。FAST选择在贵州省的喀斯特地形的一个山谷，这里的射线环境让天文学家感到十分满意。

　　其次，虽然FAST利用了一个独创的主动反射面技术。薛随建介绍，虽然FAST的外形看起来像一口大锅，但是其实并非完全是球面的。在这个望远镜中心300米处利用了一项中国自己的技术创新：主动反射面技术，届时要用总共12万个三角形的平面组合成一个巨大的抛物面天线，接受来自宇宙的信息。

　　最后，这台望远镜的支撑系统是“馈源”的移动技术。届时要在喀斯特山谷中的四个方面架起巨大的钢丝索，来吊起馈源包，以实现主动反射面的聚焦过程,这项移动馈源的移动技术，也是含金量非常高的。

　　薛随建介绍，历经11年的研究，射电望远镜完成的这三项关键技术均取得突破，已无技术风险，具备了参与国家重大科学工程遴选立项的条件。目前，FAST正处于关键阶段，已经开展了有效的预研究阶段，许多大专院校和国家天文台都在参与和开展工作。

　　国际合作前景广阔，英国有意加入FAST工作

　　参加这次中英研讨的英国“粒子物理和天文学研究理事会”主席马丁沃德教授介绍，英国和中国天文学界拥有同样的兴趣点，尤其是两国的优势可以互补。比如中国幅员辽阔，选择天文望远镜的地基是相对比较容易的。而包括英国在内，欧洲都是面积较小的国家，选择望远镜甚至要到境外国家，单独的国家也不可能组织大的项目，因此对于加入到中国的天文计划十分感兴趣。

　　嫦娥工程地面应用系统项目副总设计师黄茂海研究员介绍，欧洲空间局计划在2007年建造一台红外天文台，这将是世界一流的项目，类似于大型哈勃望远镜的工程。届时，中国科学家将参加一个仪器系统的研制，这也是中国科学家第一次参加一个世界水准的空间合作天文项目。

　　薛随建研究员介绍，在空间领域，我国还计划研制发射天文卫星，英国对这个项目也十分感兴趣。此外两国还将共同致力于推动世界空间紫外天文台的早期阶段的合作，以及大尺度的宇宙巡天观测工作，合作前景十分广泛。