“观天巨眼FAST”将完成 中国又一项“世界之最”

　　贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜(英文简称FAST)是目前世界上规模最大的射电望远镜。FAST的反射面总面积约25万平方米，用于汇聚无线电波供馈源接收机接收，反射面安装工程预计将于2016年7月3日完成。截至6月29日，FAST已完成4443块反射面面板安装，完成比例达99.8%。

　　随着FAST主体结构的完工，它的核心部件馈源舱近日也完成了初步性能调试。什么是馈源舱？它怎样发挥作用？一起来了解。

　　“观天巨眼FAST”即将完成“点睛之笔”

　　FAST位于黔南的群山环抱之中，建成后，它不仅是世界上规模最大的射电望远镜，同时，它接收来自宇宙的电波的能力也将是最出色的。实现这个目标，不仅依靠巨大的反射面，还依赖于一个灵敏的核心部件——馈源舱。

　　馈源舱是“观天巨眼FAST”的瞳孔

　　馈源舱是承载馈源的舱体，而馈源其实就是天线，它用来接收来自宇宙的无线电波。在重达30吨的馈源舱内，拥有7套馈源。

　　根据FAST望远镜的工作原理，巨大的反射面会依据不同的探测要求形成一个探测的焦点，原理和凹面镜相同，馈源舱会被上下移动，并定位在该焦点的位置，馈源舱定位精度越准，整个系统收集到的无线电波就会越多。

　　国家天文台FAST工程馈源舱子系统负责人姚蕊打了个比方：“如果把FAST看作一个天眼，那馈源舱就相当于这个眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我们能看得更清楚。”

　　重达30吨的馈源舱完成初步调试

　　在FAST望远镜工程现场，记者看到，在望远镜的底部，工作人员正在对馈源舱内部的设备进行精心调试。

　　姚蕊介绍，馈源舱出厂前已经完成了相应调试，保证其性能满足指标，“来到现场后重新组装，我们需要知道重新组装后是不是还能满足原来的要求”。

　　馈源舱位于整个FAST望远镜球面的中心位置，正式投入使用后，它会随着探测的需要沿球面中心轴做上下运动，而支持它运动的就是馈源塔。6座位于FAST望远镜圈梁边山上的馈源塔将通过钢缆拉动重达30吨的馈源舱升起和降落。

　　据现场专家称，在完成目前的馈源舱系统初步调试后，即将展开馈源舱升舱调试，也就是跟索驱动一起进行联合调试，为望远镜全系统调试做准备。

　　观天巨眼——天文望远镜的前世今生

　　天文望远镜就好像是一个个观天巨眼，帮助我们观测宇宙星空，探索世界奥秘。

　　四百年前首架望远镜问世

　　四百年前，历史上第一架天文望远镜在欧洲问世，这是天文学史上划时代的创举。这架望远镜的口径为4.2厘米，长约1.2米，聚光能力能达到肉眼的一百倍左右。利用这架光学望远镜，伽利略观测了月球环形山、太阳黑子、木星的卫星等，获得一系列重大发现，打开了人类认识和探索宇宙的窗口。

　　在过去四百多年中，望远镜的制造技术有了突飞猛进的发展，光学镜片的口径最大已经达到了10米，比世界上第一台望远镜大了数万倍，集光能力随着口径的增大而增强，能够探测到更远更暗的天体。1990年，美国把哈勃望远镜发射到了太空，帮助人们首次窥探到宇宙深处的星系面貌，引领了天体物理研究的前沿。

　　无线电技术发展 射电望远镜脱颖而出

　　第二次世界大战以后，伴随着无线电技术的进步，射电望远镜脱颖而出。1963年美国在波多黎各建造了直径达305米的射电望远镜，顺着山坡固定在地表，是目前世界上最大的单孔径射电望远镜。1962年世界上首个综合孔径射电望远镜阵列建成，多个小望远镜组合起来获得相当于大口径单天线的集光能力，是望远镜发展史上的一个重大事件，发明人因该项技术获得了1974年诺贝尔奖。

　　我国射电天文起步相对较晚，经过近半个世纪的发展，已经在绕月探测卫星的精确测定轨中发挥了重要作用。现在，国内大型望远镜的建造也日新月异。2012年上海建成65米口径射电望远镜，综合性能位居世界前列。2011年，世界最大口径的500米球面射电望远镜在贵州开工，预计在今年9月全部建成并投入使用，将成为最灵敏的观天巨眼。

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　　盘点世界著名望远镜

　　美国阿雷西博望远镜(ARECIBO)

　　美国阿雷西博射电望远镜位于波多黎各岛上的一座天然火山口当中，是目前世界上已建成的、最大单口径球面射电望远镜。其反射面口径为350米。波多黎各岛位于赤道附近，这个位置对于跟踪和观测行星、脉冲星和其他天体十分理想。

　　美国甚大阵射电望远镜(VLA)

　　美国甚大阵射电望远镜位于美国新墨西哥州的沙漠中，由27面口径为25米的射电天线组成，是世界上最大的综合孔径射电望远镜，其灵敏度比世界上其他射电望远镜高一个量级，能够观测到160公里以外、一个发射无线电信号的高尔夫球大小的物体。

　　阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)

　　阿塔卡玛大型毫米波天线阵位于智利北部的查南托高原，由64面口径为12米的射电天线组成，是多个国家的研究机构合作建造的大型射电望远镜阵列。这里海拔五千多米，是地球上气候最干燥的地区之一，非常适合毫米波天文观测。

　　澳大利亚平方公里阵列射电望远镜(ASKAP)

　　澳大利亚平方公里阵列射电望远镜位于澳大利亚的默奇森地区，由36架碟形天线组成，每架天线的直径为12米，该望远镜阵列造价6500万英镑。这一区域没有其他无线电信号干扰，可以清楚地接收到来自宇宙的信号。

　　中国上海佘山65米口径射电望远镜

　　中国上海佘山65米口径射电望远镜，是目前亚洲最大的可转射电望远镜，其主反射面面积达到了3780平方米，综合性能为亚洲第一、世界第四。它可以观测到100多亿光年以外的天体，在我国的嫦娥探月工程、火星探测等一系列重要的深空探测任务中都有它的身影。

　　哈勃望远镜

　　虽然射电望远镜的发展越来越快，但是光学望远镜的作用依然不可替代。最早的空间望远镜是哈勃望远镜，1990年由美国航天飞机送上太空，以2.8万公里的时速沿轨道运行。哈勃望远镜长13.3米，直径4.3米，清晰度是地基望远镜的10倍以上。作为天文史上最重要的仪器之一，哈勃望远镜已经在探测黑洞、暗物质和恒星演变等方面发挥重大作用。

　　郭守敬望远镜(LAMOST)

　　在地基天文望远镜中，光谱获取率最高的是我国自主设计建造的郭守敬望远镜(LAMOST)。该望远镜坐落在中科院国家天文台兴隆观测站，2008年建成。首次在国际上采用多镜片拼接主动调节的方式，可同时获得4000个天体的光谱，使我国光谱巡天技术真正走到了世界前列。