原標(biāo)題：中國(guó)這個(gè)世界第一的工程今天竣工！

由中科院國(guó)家天文臺(tái)主持，正在貴州平塘建設(shè)的500米世界最大單口徑球面望遠(yuǎn)鏡（英文簡(jiǎn)稱FAST）主體工程即將完工，最后一塊反射面單元今天將完成吊裝。

據(jù)報(bào)道，科幻小說《三體》作者劉慈欣也將現(xiàn)身。

FAST通過接收宇宙天體的射電信號(hào)完成科學(xué)任務(wù)觀測(cè)，反射面單元是其重要組成部分。一個(gè)30個(gè)足球場(chǎng)大小的“觀天巨眼”經(jīng)歷二十余年的設(shè)計(jì)、施工，最終揭開神秘面紗。

FAST將大大提升我國(guó)空間探測(cè)能力首先尋找脈沖星

根據(jù)建設(shè)規(guī)劃，F(xiàn)AST將在2016年9月全部建成并初步投入使用，首個(gè)應(yīng)用科學(xué)研究是尋找和研究宇宙中的脈沖星。專家介紹，脈沖星就像天體物理實(shí)驗(yàn)室，可以研究一些特殊天體物理和宇宙演化現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)脈沖星與黑洞組成的雙星系統(tǒng)，科學(xué)家可以利用脈沖星去研究黑洞周圍時(shí)空。此外，脈沖星也是非常精準(zhǔn)的時(shí)鐘，對(duì)于深空探測(cè)具有重要意義。

事實(shí)上，脈沖星、類星體、星際有機(jī)分子等重要天文發(fā)現(xiàn)都與射電望遠(yuǎn)鏡有關(guān)。諾貝爾獎(jiǎng)歷史上明確基于天文觀測(cè)的10項(xiàng)獲獎(jiǎng)成果中，有6項(xiàng)出自射電望遠(yuǎn)鏡。此外，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的建成使用，可以將我國(guó)空間測(cè)控能力由月球同步軌道延伸到太陽系邊緣，將為我國(guó)火星探測(cè)等深空研究奠定重要基礎(chǔ)。

看過《三體》的人可能都會(huì)好奇，這個(gè)超級(jí)望遠(yuǎn)鏡是否能像小說中所描述的那樣，幫助人類盡早地搜尋到地外文明？科學(xué)家表示，雖然FAST并不能發(fā)射信號(hào)給宇宙中或許存在的高等智慧生物，但是它超強(qiáng)的靈敏度卻可以將人類搜尋外星文明能力提升到前所未有的高度。

FAST射電望遠(yuǎn)鏡到底有多牛？

獨(dú)門絕技一：大口徑看得遠(yuǎn)

射電望遠(yuǎn)鏡最重要的指標(biāo)參數(shù)就是靈敏度。靈敏度越高，望遠(yuǎn)鏡探測(cè)微弱無線電的能力越強(qiáng)。而要想提高靈敏度，就需要擴(kuò)大射電望遠(yuǎn)鏡的口徑。FAST的口徑達(dá)到了世界之最——500米。理論上說，F(xiàn)AST能接收到137億光年以外的電磁信號(hào)，這個(gè)距離接近于宇宙的邊緣。

400年前人類第一架天文望遠(yuǎn)鏡的口徑僅有4.2厘米，F(xiàn)AST的口徑是它的12000倍。與號(hào)稱“地面最大的機(jī)器”的德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST的靈敏度提高約10倍；與被評(píng)為人類20世紀(jì)十大工程之首的美國(guó)阿雷西博300米望遠(yuǎn)鏡相比，其綜合性能提高約2.25倍。作為世界最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST將在未來20-30年保持世界一流設(shè)備的地位，成為望遠(yuǎn)鏡家族的掌門人。

獨(dú)門絕技二：靈活自如的巨眼

根據(jù)FAST的工作原理，當(dāng)它觀測(cè)天體時(shí)，會(huì)隨著天體的方位變化，在其500米的球冠狀主動(dòng)反射面上實(shí)時(shí)形成一個(gè)300米直徑的瞬時(shí)拋物面，并通過這個(gè)300米的拋物面來匯聚電磁波。

形象地來說，如果把FAST比作一只巨大的眼睛，那么這只巨眼的眼球直徑就有500米，而負(fù)責(zé)接收光線的眼珠直徑就有300米。FAST就是靠這個(gè)巨大靈活的眼珠來匯聚電磁波、觀測(cè)深空。

獨(dú)門絕技三：毫米精度

FAST的設(shè)計(jì)目標(biāo)，是把覆蓋30個(gè)足球場(chǎng)的信號(hào)，聚集在藥片大小的空間里，否則，就無法監(jiān)聽到宇宙中微弱的射電信號(hào)。500米的結(jié)構(gòu)，處處都是頭發(fā)絲般毫米級(jí)的精度要求。用來編織索網(wǎng)的7000多根手臂般粗細(xì)的鋼纜，每一根的加工精度都被控制在一毫米以內(nèi)；最終的500米口徑的天線精度是三個(gè)毫米，每一塊小面板的制造精度是1.5個(gè)毫米。

獨(dú)門絕技四：深空獵手

首先，F(xiàn)AST能夠沖出銀河系，尋找新星，特別是快速旋轉(zhuǎn)、密度極高的脈沖星，F(xiàn)AST期望第一年就找到50-80顆銀河系外的脈沖星。FAST還可能觀察到早期宇宙的蛛絲馬跡——中性氫云團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，掌握星系之間互動(dòng)的細(xì)節(jié)，揭秘宇宙的起源和演化。類似的道理，F(xiàn)AST還能監(jiān)聽到一些太空有機(jī)分子發(fā)出的獨(dú)特電磁波，搜索可能的星際通訊信號(hào)和外星生命。尋找外星生命是所有望遠(yuǎn)鏡的使命之一，也是科幻愛好者們關(guān)注的熱點(diǎn)，探索宇宙志在深空，巨大而靈巧的FAST，已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)，奇跡與驚喜，就在眼前。

觀天巨眼——天文望遠(yuǎn)鏡的前世今生

天文望遠(yuǎn)鏡就好像是一個(gè)個(gè)觀天巨眼，幫助我們觀測(cè)宇宙星空，探索世界奧秘。

四百年前首架望遠(yuǎn)鏡問世

四百年前，歷史上第一架天文望遠(yuǎn)鏡在歐洲問世，這是天文學(xué)史上劃時(shí)代的創(chuàng)舉。這架望遠(yuǎn)鏡的口徑為4.2厘米，長(zhǎng)約1.2米，聚光能力能達(dá)到肉眼的一百倍左右。利用這架光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，伽利略觀測(cè)了月球環(huán)形山、太陽黑子、木星的衛(wèi)星等，獲得一系列重大發(fā)現(xiàn)，打開了人類認(rèn)識(shí)和探索宇宙的窗口。

在過去四百多年中，望遠(yuǎn)鏡的制造技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，光學(xué)鏡片的口徑最大已經(jīng)達(dá)到了10米，比世界上第一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡大了數(shù)萬倍，集光能力隨著口徑的增大而增強(qiáng)，能夠探測(cè)到更遠(yuǎn)更暗的天體。1990年，美國(guó)把哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到了太空，幫助人們首次窺探到宇宙深處的星系面貌，引領(lǐng)了天體物理研究的前沿。

無線電技術(shù)發(fā)展射電望遠(yuǎn)鏡脫穎而出

第二次世界大戰(zhàn)以后，伴隨著無線電技術(shù)的進(jìn)步，射電望遠(yuǎn)鏡脫穎而出。1963年美國(guó)在波多黎各建造了直徑達(dá)305米的射電望遠(yuǎn)鏡，順著山坡固定在地表，是目前世界上最大的單孔徑射電望遠(yuǎn)鏡。1962年世界上首個(gè)綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡陣列建成，多個(gè)小望遠(yuǎn)鏡組合起來獲得相當(dāng)于大口徑單天線的集光能力，是望遠(yuǎn)鏡發(fā)展史上的一個(gè)重大事件，發(fā)明人因該項(xiàng)技術(shù)獲得了1974年諾貝爾獎(jiǎng)。

我國(guó)射電天文起步相對(duì)較晚，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)在繞月探測(cè)衛(wèi)星的精確測(cè)定軌中發(fā)揮了重要作用�，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)大型望遠(yuǎn)鏡的建造也日新月異。2012年上海建成65米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，綜合性能位居世界前列。2011年，世界最大口徑的500米球面射電望遠(yuǎn)鏡在貴州開工，預(yù)計(jì)在今年9月全部建成并投入使用，將成為最靈敏的觀天巨眼。

盤點(diǎn)世界著名望遠(yuǎn)鏡

美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡（ARECIBO）

美國(guó)阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡位于波多黎各島上的一座天然火山口當(dāng)中，是目前世界上已建成的、最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡。其反射面口徑為350米。波多黎各島位于赤道附近，這個(gè)位置對(duì)于跟蹤和觀測(cè)行星、脈沖星和其他天體十分理想。

阿塔卡瑪大型毫米波天線陣（ALMA）

阿塔卡瑪大型毫米波天線陣位于智利北部的查南托高原，由64面口徑為12米的射電天線組成，是多個(gè)國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)合作建造的大型射電望遠(yuǎn)鏡陣列。這里海拔五千多米，是地球上氣候最干燥的地區(qū)之一，非常適合毫米波天文觀測(cè)。

澳大利亞平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡

澳大利亞平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（ASKAP）位于澳大利亞的默奇森地區(qū)，由36架碟形天線組成，每架天線的直徑為12米，該望遠(yuǎn)鏡陣列造價(jià)6500萬英鎊。這一區(qū)域沒有其他無線電信號(hào)干擾，可以清楚地接收到來自宇宙的信號(hào)。

中國(guó)上海佘山65米口徑射電望遠(yuǎn)鏡

中國(guó)上海佘山65米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，是目前亞洲最大的可轉(zhuǎn)射電望遠(yuǎn)鏡，其主反射面面積達(dá)到了3780平方米，綜合性能為亞洲第一、世界第四。它可以觀測(cè)到100多億光年以外的天體，在我國(guó)的嫦娥探月工程、火星探測(cè)等一系列重要的深空探測(cè)任務(wù)中都有它的身影。

哈勃望遠(yuǎn)鏡

雖然射電望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展越來越快，但是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的作用依然不可替代。最早的空間望遠(yuǎn)鏡是哈勃望遠(yuǎn)鏡，1990年由美國(guó)航天飛機(jī)送上太空，以2.8萬公里的時(shí)速沿軌道運(yùn)行。哈勃望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)13.3米，直徑4.3米，清晰度是地基望遠(yuǎn)鏡的10倍以上。作為天文史上最重要的儀器之一，哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)在探測(cè)黑洞、暗物質(zhì)和恒星演變等方面發(fā)揮重大作用。

郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）

在地基天文望遠(yuǎn)鏡中，光譜獲取率最高的是我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）。該望遠(yuǎn)鏡坐落在中科院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站，2008年建成。首次在國(guó)際上采用多鏡片拼接主動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，可同時(shí)獲得4000個(gè)天體的光譜，使我國(guó)光譜巡天技術(shù)真正走到了世界前列。