
俯瞰坐落于喀斯特地貌中的500米口徑球面射電望遠鏡全貌。秦剛攝 光明圖片/視覺中國

滿天星辰下,建設中的“天眼”。 光明圖片/視覺中國

正在安裝中的“天眼”最后一塊反射面單元。剛攝/光明圖片

“天眼”施工現場。文山攝 光明圖片/視覺中國

山谷中的“天眼”。代傳付攝 光明圖片/視覺中國
不久前,中國科學院宣布,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)首次發現數顆脈沖星,并通過國際認證。同時,探測到數十個優質脈沖星候選體。這是我國射電望遠鏡首次發現脈沖星。FAST工程副總工程師、中科院國家天文臺研究員李菂說,發現脈沖星只是研究的第一步,未來將進一步進行各項基礎研究,FAST將“開啟中國射電波段大科學裝置系統產生原創發現的激越時代”。
黨的十九大報告指出,創新驅動發展戰略大力實施,創新型國家建設成果豐碩,天宮、蛟龍、天眼、悟空、墨子、大飛機等重大科技成果相繼問世。作為被“點名”的天眼,到底有多美呢?震撼!這是我第一眼看到FAST時,自動跳到腦中的詞。
從2011年開工建設到2016年全面竣工,我一直在跟蹤報道FAST的建設情況并數次到現場參觀。第一次去看FAST是初秋,從貴陽到平塘的高速公路還沒有修通。連綿陰雨、土路泥濘不堪,一路上汽車底盤幾次被剮,司機大叔的臉色開始變差,嘟囔了幾次:“早知道就不該接這個活兒?!?/p>
千回百轉后,當我最終站在FAST面前時,旅途中所有的疲倦和不悅都一瞬間被擊碎:盡管我看過無數次FAST的最終效果圖,盡管我聽過很多人描述FAST,都及不上親眼所見時的震撼——那一刻,我覺得人類是如此渺小,幾若微塵。
喀斯特地貌讓這里形成一個巨大的山谷,周圍山峰圍聚,站在山頂向下望,雨霧濃重時幾望不到底。最妙的是,這個山谷的坡度適宜,只要稍加修正,就能成為一個完美的球面。對球面望遠鏡而言,這樣的地形真是大自然對人類最鬼斧神工的饋贈!
銀色的FAST依地勢而建。30個足球場的接收面積,讓每一個站到它面前的人分分鐘感到自身的渺小。沿FAST邊緣走一圈,需要45分鐘左右。盤路而下,要兩小時左右才能走到谷底。
站在谷底仰望,讓我對“坐井觀天”這個詞有了深入的理解。若從FAST底部向上看,你會發現它是透明的,并且鏡面上分布了一些孔洞。這樣的構造透光透雨,所以FAST之下,植物仍然郁郁蔥蔥。不少同行的記者開玩笑,不知道這里會不會形成一種獨特的新生態。
FAST是世界上最大的單口徑射電望遠鏡,主動反射面是FAST望遠鏡的重要組成部分,由4450塊反射面板單元組成,包括4273塊基本類型和177塊特殊類型。每一塊基本反射面都是一個三角形,邊長為10.4~12.4米,重427.0~482.5公斤,厚度約1.3毫米。
FAST大,卻絕不粗糙。這里處處體現著“精細”二字,從看得見的每一根鋼索、每一塊鏡面,到看不見的電子調控,都要做到分毫不差,挑戰著人類工程科技的極限。FAST由8895根鋼索和4450塊反射面板單元組成,是世界上最大的索牽引并聯機構。而被稱為FAST“視網膜”的饋源艙采用輕型索拖動機構和并聯機器人雙重控制,它在巨大的球面上運動時,誤差在10毫米以內。
FAST的靈敏度比號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡提高約10倍,比美國阿雷西博(Arecibo)300米望遠鏡的綜合性能提高約10倍。作為世界最大的單口徑望遠鏡,FAST將在未來10~20年保持世界一流設備的地位。FAST將實現大天區面積、高精度的天文觀測,并在未來20~30年保持世界一流設備的地位。從宇宙起源與演化、暗物質暗能量與大尺度結構等科學研究,到空間飛行器的測控與通信等工程應用,FAST射電望遠鏡將發揮不可替代的作用。FAST要回答的科學問題不僅是天文的,也是面對人類與自然的。應該說,它潛在的科學產出今天還難以預測。
幾若微塵的人類,卻創造了一種令萬物折服的大氣磅礴,這樣強烈的沖突感賦予FAST一種獨特的美,讓我們贊嘆自然,也崇拜自身。過去的五年,我國科技創新的整體能力顯著提升,科技創新取得了一系列矚目的成就。十九大報告為中國加快建設創新型國家吹響了強勁的號角,人類的想象力、創造力和實踐能力似乎沒有邊界,所謂“極限”一次次被突破,讓我們對自然、對自身的認識不斷加深。
?。ㄔd于《光明日報》 2017-11-19 11版)