中国500米口径望远镜领跑世界 比国外灵敏10倍

位于贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的500米口径球面射电望远镜全景。

　　大科学工程是20世纪以来世界科技进步和社会发展的最重要的基础设施，也是一个国家创新力以及核心竞争力的主要表征。就当今世界科技而言，一个国家在关键领域领先一步，哪怕只是一小步，往往都会造成“胜者全得”或者“强者恒强”的局面。而为实现领先一步，大科学工程当之无愧地成为“国之重器”。从“两弹一星”到载人航天，从北京正负电子对撞机到大亚湾中微子实验，中国每一次重大科学突破，几乎都与大科学工程联系在一起。新中国成立后，中国的大科学工程同时面向国家战略需求和世界科学前沿，通过核心技术突破和资源集成，取得了诸多决定着国家地位和命运的重大成果。历史和现实一再见证，搞大科学工程是中国科学技术跨越式发展的必由之路，也是我们集中力量办大事的政治优势的集中体现。今天开始以新栏目“走近中国大科学工程”，引领读者徜徉最前沿的科学天地，并深度感知那些和平发展的中国故事。

　　■走近中国大科学工程

　　从贵阳机场驱车向南，经高速公路转上土石路，颠簸3个小时，穿过最后一道狭窄山口，500米直径的白色钢环突然出现，填满了视野。那是史上最大望远镜的圈梁。

　　走上FAST(500米口径球面射电望远镜)的圈梁，像是走在一座钢桥上。它被50根6米到50米高低不等的钢柱支在半空，周长1.6公里，绕走一圈要40分钟。

　　鸡蛋粗细橡胶表面的索绳，攀附圈梁悬垂交错，总重1300吨，已编织成网，于2月4日完工。下一步，就是拼装FAST的天线反射面。FAST预计2016年成型，中国的射电天文学届时将领跑世界。

　　越大越好

　　电视收不到信号时，屏幕上不是一片空白，而是雪花闪烁并发出刺刺声，这就是来自太空的射电信号。1931年，美国一位电子工程师发现，银河中心能传来有规律的电波。这开创了射电天文学。

　　射电跟光没太大区别，都是电磁波。光只是能刺激眼睛的一小部分电磁波。从伽马射线到紫外线到可见光再到红外线和射电，各有监测这些不同波段电磁波的望远镜。“射电”是比红外线频率还要低的电磁波段。

　　射电望远镜，跟收卫星信号的天线锅是一回事。通过锅的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。射电天文学家是装备最高级的无线电爱好者，他们聆听的信号不是人造的，而是“天生”的。

　　为了提高射电望远镜的表现，天文学家想出一个办法，就是让许多个天线锅对准同一目标，通过比对信号算出更精确的信号位置。但是想接收更微弱的射电，只有把天线锅造得更大。中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东说，宇宙空间混杂各种辐射，遥远的信号像雷声中的蝉鸣，没有超级灵敏的耳朵就分辨不出来。

　　1993年东京召开的国际无线电科学联盟大会上，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”。他们期望，在全球电信号环境恶化到不可收拾之前，能多收获一些射电信号。建造FAST的动机肇始于此。

　　FAST之前，世界上最大的射电天线锅，一个是德国100米直径的“埃菲尔斯伯格”，一个是美国300米直径的“阿雷西博”。前者是可以移动摇头的，后者借助波多黎各岛上的喀斯特洼坑，跟FAST相似。

　　造更大的望远镜非常困难。天线锅要求毫米级的精度，在平地上建百米以上的天线锅，自重就会造成形变，一阵风也会让它变形。有天文学家提出了思路：在喀斯特地形下常见的“天坑”里造。

(来源:科技日报)