世界最大射電望遠(yuǎn)鏡終成形 將洞察宇宙深處秘密就像一只龐大而靈敏的耳朵，將傾聽來(lái)自遙遠(yuǎn)星塵最微弱的“呢喃”，洞察隱藏在宇宙深處的秘密。

　　世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡

　　中國(guó)最大天文工程

　　這個(gè)在貧困邊遠(yuǎn)山區(qū)建設(shè)的中國(guó)有史以來(lái)最大天文工程，總投資近12億，2011年3月動(dòng)工，面板鋪設(shè)完成后各個(gè)系統(tǒng)還將調(diào)試，預(yù)計(jì)2016年9月竣工。

　　與一般的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡不一樣，F(xiàn)AST鏡面由4450塊、186種大小不同的三角形反射板組成，每一塊可以不斷變形，追蹤移動(dòng)的天體，形成拋物面匯聚電磁波，就像一口大鍋中又套著個(gè)可以移動(dòng)的大碗。

　　據(jù)介紹，建成后的兩三年屬于FAST的整體聯(lián)調(diào)和早期科學(xué)階段，之后望遠(yuǎn)鏡將對(duì)全世界科學(xué)家開放。科學(xué)家甚至可在北京等地遠(yuǎn)程遙控觀測(cè)。

　　科學(xué)家說，這座射電望遠(yuǎn)鏡在未來(lái)10至20年將保持世界一流地位。與號(hào)稱“地面最大機(jī)器”的德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST靈敏度將提高約10倍;與被評(píng)為人類20世紀(jì)10大工程之首的美國(guó)Arecibo300米望遠(yuǎn)鏡相比，其綜合性能提高約10倍。

　　千百年來(lái)人類只通過可見光波段觀測(cè)宇宙，實(shí)際天體的輻射覆蓋了整個(gè)電磁波段。射電望遠(yuǎn)鏡是在無(wú)線電波段觀測(cè)天體。由于無(wú)線電波可穿透宇宙中大量存在而光波無(wú)法通過的星際塵埃，因而射電望遠(yuǎn)鏡可以觀測(cè)更遙遠(yuǎn)的未知宇宙。射電望遠(yuǎn)鏡幾乎可全天候、不間斷工作。射電天文學(xué)已成為諾貝爾獎(jiǎng)的搖籃。

　　然而，來(lái)自宇宙天體的無(wú)線電信號(hào)極其微弱，自70多年前射電天文學(xué)誕生以來(lái)，所有射電望遠(yuǎn)鏡收集的能量?jī)H與冬天飄落的一片雪花的動(dòng)能相當(dāng)。閱讀宇宙邊緣的信息需要大口徑望遠(yuǎn)鏡。

　　中國(guó)科學(xué)家1994年最初提出這個(gè)計(jì)劃。參與這項(xiàng)工程20多年的中科院國(guó)家天文臺(tái)射電天文技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任彭勃說：“FAST望遠(yuǎn)鏡集聚了很多人的智慧，幾十位博士后和博士生在這個(gè)項(xiàng)目上開題，來(lái)自不同專業(yè)的數(shù)百名科技人員參與望遠(yuǎn)鏡的預(yù)研究和設(shè)備研制，建設(shè)工人有數(shù)千人。”

　　FAST反射面單元吊裝負(fù)責(zé)人宋立強(qiáng)常年在工地被曬得皮膚黝黑。他說：“‘工欲善其事，必先利其器’，中國(guó)天文學(xué)家要想躍居世界天文前沿，就要有好的觀測(cè)設(shè)備，要有天文利器。我們技術(shù)人員按照科學(xué)目標(biāo)做成這個(gè)望遠(yuǎn)鏡，供天文學(xué)家使用，希望他們能夠利用這一天文重器早點(diǎn)做出比其他國(guó)家更好的科研成果，那樣我們也會(huì)為之驕傲。”

　　國(guó)家天文臺(tái)宇宙暗物質(zhì)與暗能量研究團(tuán)組首席科學(xué)家陳學(xué)雷說：“國(guó)家投資建設(shè)了這么大的望遠(yuǎn)鏡，作為科學(xué)家，我們一定要用好它，做出新的發(fā)現(xiàn)。FAST比目前世界上所有的射電望遠(yuǎn)鏡都更大、更靈敏，肯定會(huì)取得一些國(guó)外沒有的發(fā)現(xiàn)。”

　　通向宇宙的小世界

　　十多年前，尋找望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址的科學(xué)家們跟在揮動(dòng)鐮刀砍斷樹枝雜草的平塘縣副縣長(zhǎng)身后，在崎嶇的山路上跋涉。當(dāng)他們爬上“大窩凼”的埡口，映入眼簾的是：青山環(huán)抱著一片圓圓的洼地，灰瓦木屋點(diǎn)綴在農(nóng)田之間。這里有個(gè)好聽的名字：綠水村。

　　12戶人家65口人居住在連電都不通的封閉小世界里，在寂靜晴朗的夜晚，有時(shí)也抬頭望望散布穹頂?shù)男浅健?/p>

　　臺(tái)址系統(tǒng)總工程師朱博勤回憶說，有外國(guó)專家參與了考察。附近的老百姓聽說后趕了半天路來(lái)圍觀，滿山遍野站滿了人。“他們渴望了解外面的世界，就像我們渴望了解宇宙。”

　　科學(xué)家說要在這建一座射電望遠(yuǎn)鏡，村民們不懂。當(dāng)科學(xué)家說可以用射電望遠(yuǎn)鏡找外星人，大家就明白了，他們高興的是全世界都會(huì)知道他們的家。

　　村民請(qǐng)科學(xué)家們到家里喝茶吸煙。外國(guó)專家學(xué)會(huì)了用中文說“喝茶”、“不抽”。

　　堂屋中的火盆上架著燒水壺，壺里用雨水煮著茶葉和雞蛋。“他們窮得要節(jié)省柴火，卻把最好的東西拿出來(lái)，把我們當(dāng)貴賓款待。”彭勃說。

　　科學(xué)家認(rèn)為貴州喀斯特地貌的天然洼地正適合建造形如大鍋的FAST，可以大大減少工程成本。他們從約400個(gè)備選洼地中選定“大窩凼”作為傾聽宇宙的地方，因?yàn)樗淮蟛恍?，深度合適，形狀很圓，適于施工建設(shè)。這附近5公里半徑內(nèi)沒有一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，25公里半徑內(nèi)只有一個(gè)縣城，無(wú)線電干擾較少。

　　為了人類最大的望遠(yuǎn)鏡，“大窩凼”的居民搬遷到鎮(zhèn)里居住，其他洼地中的村民們說：“外星人讓他們搬離了這個(gè)地方。”

　　聆聽宇宙深處“呢喃”

　　科學(xué)家將用這只“大耳朵”發(fā)現(xiàn)宇宙中神秘怪異的天體，并滿足人類最本質(zhì)的好奇心：宇宙怎么誕生?為什么會(huì)有星星?為什么會(huì)有我們?我們?cè)谟钪嬷惺枪陋?dú)的嗎?

　　奇異的脈沖星強(qiáng)烈地吸引著科學(xué)家們。國(guó)家天文臺(tái)射電部首席科學(xué)家李菂說：“目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2000多顆脈沖星，我們期待找到新種類的脈沖星。”

　　“脈沖星就像天體物理實(shí)驗(yàn)室，很多最極端的現(xiàn)象就發(fā)生在那里。另外，引力波會(huì)使脈沖到達(dá)時(shí)間發(fā)生變化。如果我們能觀測(cè)到全天的脈沖星或者某一方向上的多個(gè)脈沖星周期發(fā)生變化，就能探測(cè)到引力波。”陳學(xué)雷說。

　　中科院院士武向平說，中國(guó)隨著FAST的建成并加入國(guó)際引力波探測(cè)行列，將會(huì)把脈沖星計(jì)時(shí)引力波探測(cè)的靈敏度提高2至3倍，提高低頻引力波的探測(cè)幾率。他預(yù)測(cè)在這一領(lǐng)域未來(lái)幾年將會(huì)有重大突破。

　　此外，科學(xué)家還準(zhǔn)備用FAST搜尋識(shí)別可能的星際通訊信號(hào)。

　　國(guó)際著名搜索外星人的SETI計(jì)劃首席科學(xué)家丹·沃西默最近訪問國(guó)家天文臺(tái)，表示希望能與FAST望遠(yuǎn)鏡合作，一起尋找外星人。他說，通過在望遠(yuǎn)鏡上加裝設(shè)備，可以在其他科學(xué)觀測(cè)的同時(shí)搜索外星文明信號(hào)。

　　李菂說：“對(duì)于國(guó)際合作尋找外星人，我們很感興趣。但具體以什么形式來(lái)合作，現(xiàn)在還不確定，值得繼續(xù)研究。”

　　“FAST找外星人信號(hào)的優(yōu)勢(shì)，就是更靈敏。與SETI現(xiàn)有的幾臺(tái)望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST能看到微弱10倍的信號(hào)，也就是說探測(cè)能力提高了10倍。”李菂說。

　　他說，美國(guó)提供設(shè)備，能幫助中國(guó)提高FAST望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)能力，“通過合作，無(wú)論是找外星人還是做其他科學(xué)研究，都能讓我們站在巨人的肩膀上。”

　　雖然科學(xué)家尋找外星人多年未有成果，但在這一過程中，推動(dòng)了射電天文以及其他技術(shù)的發(fā)展。

　　“探索未知世界會(huì)激發(fā)人類的創(chuàng)造力，去做人類以前做不到的事情，找到原來(lái)根本想象不到的解決問題的辦法，這其中會(huì)產(chǎn)生巨大價(jià)值。”李菂說。