观天巨眼FAST：让中国射电天文领先世界二十年

　　它能看穿130多亿光年的区域。作为世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，“中国天眼”大大拓展了人类视野，对促进我国天文学现重大原创突破具有重要意义。

　　◎本报记者 何星辉

　　实 习 生 周泓汛 张 华  

　　紧闭的电动门，挡住了去路，“正在观测”的警示牌格外醒目。这是贵州平塘大窝凼——“中国天眼”所在地。

　　谁能想到，20多年前，这里还是一个人迹罕至的地方。而今，大山环抱之下，一个“观天巨眼”静卧在大窝凼里，仰望苍穹，以“一眼千年”的神技独步世界。

　　“中国天眼”的学名是500米口径射电望远镜（FAST），其发射面积相当于30个标准足球场那么大。如果在里面倒满矿泉水，全世界70亿人平均每人可分4瓶。

　　作为目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，它将让中国在射电天文领域领先世界20年。从跟跑到领跑，这背后，是中国不断崛起的科技力量。

　　造“锅”：历时22年建成观天巨眼

　　意大利天文学家伽利略首次发明了望远镜，把宇宙拉近到人类面前。射电天文学则让人认识到另外一个全新的世界，一个不能由人的感官所感受的全新世界。

　　20世纪30年代，射电天文学兴起。继美国工程师央斯基发现了发射自银河系中心的无线电波后，美国科学家格罗特·雷伯在自家后院架起专门的天线，用以探测来自天空的射电，被星际尘埃遮蔽的广阔太空世界，第一次为人们所认识。而后，类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射这四大天文发现，让射电天文学迅速崛起。

　　不过，射电天文学与其他学科的重大不同之处，就在于它是以观测为基础的学科。观测直接依赖于技术，射电望远镜口径越大，观测的灵敏度就越高。

　　1993年，在日本东京召开的国际无线电科学联盟大会上，与会科学家提出，要在全球电波环境恶化到不可收拾之前，建造新一代射电“大望远镜”。时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东坐不住了，他向同事提出：“我们也建一个吧！”

　　南仁东所设想的，是一个500米口径的超级射电望远镜。但是，当时世界上最大的射电望远镜——阿雷西博射电望远镜，口径也才305米。相比之下，当时中国最大的射电望远镜口径不到30米，不管是技术还是设备都非常薄弱。

　　在很多人看来，南仁东的想法简直是天方夜谭。但他并非一时头脑发热。多年来，在观测上依赖外国射电望远镜窘境，让他太想拥有属于中国自己的超级望远镜。

　　选址、论证、立项、建设，哪一步都不容易。

　　为了给“大望远镜”安家，科学家们通过卫星遥感把贵州喀斯特山区翻了个遍。南仁东从200多张遥感图像里，挑选出所有接近圆形的洼地，然后闷着头钻进贵州的大山里，最终将目标锁定在了贵州平塘的大窝凼里。从1994年启动选址，至此已经过去了12年。

　　“中国天眼”的建设，是一个史无前例的超级大工程，涉及天文学、力学、机械工程和岩土工程等各个领域，每一个领域几乎都是开创性的工作，国际上没有成熟的经验可以借鉴，南仁东带领他的团队一步一个脚印，终究踏平坎坷成大道。

　　2016年9月25日，“中国天眼”建成。

　　坚守：科研“铁军”托举大国重器

　　2017年10月，中国科学院国家天文台对外公布，“中国天眼”发现2颗新脉冲星，距离地球分别约4100光年和1.6万光年。

　　这是我国射电望远镜首次发现脉冲星，距“天眼之父”南仁东病逝不到1个月。南仁东真正走进大家视野，是他去世前在央视那一次，他用孱弱沙哑的声音缓缓说出那一句：“FAST是全世界最先进、灵敏的射电望远镜，将探索宇宙百亿光年的微弱信号。”

　　为了铸就这口“大锅”，南仁东耗尽了一生心血。最终，“中国天眼”开了“眼”，他却永远闭上了双眼。但是，他为中国射电天文学开启了一个10年至20年的“黄金期”。

　　令人欣慰的是，无论是在调试期间，还是正式投入运行，“中国天眼”的表现没有让人失望。

　　截至目前，“中国天眼”已发现脉冲星逾370颗，并在快速射电暴等研究领域取得系列重大突破，是当之无愧的“世界第一”。

　　FAST中心常务副主任、总工程师姜鹏说，“中国天眼”背后，是一支托举起大国重器的科研“铁军”，面对恶劣的自然环境和零起步的科研项目，FAST团队20多年如一日，默默坚守，攻坚克难。