2016年9月25日:“中国天眼”落成启用的那一刻

来源 :百科知识 | 被引量 : 0次 | 上传用户:szfsdfsdfsfasF
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  2016年9月25日,中国500米口径球面射电望远镜(FAST)在贵州省平塘县克度镇的大窝凼落成启用。FAST的意义正如习近平总书记为此发来的贺信中所指出的:天文学是孕育重大原创发现的前沿科学,也是推动科技进步和创新的战略制高点。500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。
  FAST借助一个天然的圆形岩溶坑建造,主体是一面巨大的反射镜,由4000多块反射面单元拼装而成,其边框为周长1.5千米的环形钢梁,6000多根钢索依托钢梁悬垂交错,编织成一张可移动变化的网,用以支撑FAST巨大的反射镜。这个反射镜的总面积约25万平方米,相当于30个足球场的总和。
  从1994年我国天文学家南仁东提出构想到FAST最终建成,经历了22年时间。单单为FAST这口“大锅”找到一个合适的安放地点,科学家前前后后就花了十多年的时间,最终定点在大窝凼—一处天然喀斯特洼地。FAST工程2011年3月正式开工后,在圈梁钢结构安装、索网制造与安装、馈源塔制造与安装、馈源舱安装调试、综合布线等工程建设过程中,技术和施工人员攻坚克难,创造出一个个工程上的亮点和奇迹。
  FAST索网是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。其技术难度不言而喻,需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程。仅以高应力幅钢索研制为例,FAST工程对拉索疲劳性能的要求相当于规范规定值的两倍,国内外均没有可借鉴的经验或资料作为参考。其研制工作经历了反复的“失败—认识—修改—完善”过程,最终历时一年半时间才完成技术攻关,最终成功地在FAST工程上得到应用。随着索网诸多技术难题的不断攻克,形成了12项自主创新性的专利成果,其中发明专利7项,这些成果对我国索网结构工程水平起到了巨大的提升作用,也将应用到国民经济的其他领域。
  FAST最令人惊叹的奇迹自然就是它的灵敏度了,它能探测百亿光年之外的射电信号,能精确探测宇宙中的物质成分。构成FAST球面的几千面主动反射单元,每个单元都可进行对焦,因此灵敏度相当于美国阿雷西博望远镜的两倍多,巡天速度是它的10倍,而且由于可以转动,能够扫描更广阔的天空。这些独到之处,使FAST成为目前世界单口径射电望远镜的“霸主”,并将在未来一二十年保持世界一流的地位。
  2016年9月25日,FAST落成启用,开始接收来自宇宙深处的电磁波。仅仅一年之后,就交出了首张“成绩单”,使得中国望远镜在寻找新脉冲星的竞技场上实现“零的突破”。FAST探测到数十颗优质脉冲星候选体,有两颗通过国际认证。其中首颗被认证的新脉冲星,就是中国射电望远镜发现的第一颗新脉冲星。自那以后,FAST已经找到55颗被证实为新发现的脉冲星。更值得一提的是,2018年2月27日,FAST通过跟踪伽马射线点源,首次发现了一颗毫秒脉冲星,然后又通过FAST与费米伽马射线卫星大视场望远镜的国际合作证实了此次新发现。同年4月18日,FAST首次发现的毫秒脉冲星得到国际认证。

  搜寻和监测射电脉冲星是FAST的核心科学目标。银河系中有大量脉冲星,但由于其信号暗弱,易被人造电磁信号干扰淹没,目前只观测到它们中的一小部分。具有极高灵敏度的FAST望远镜是发现脉冲星的理想设备。
  因发射周期性脉冲信号而得名的脉冲星,其本质是由恒星演化和超新星爆发而产生的中子星。研究脉冲星,可以加深我们对于自然界当中引力、强力等基本相互作用的理解,并且脉冲星也是探测宇宙极低频引力波的工具。尤其是那些周期又短又稳定的毫秒脉冲星,稳定度比目前的氢原子钟还要高万倍以上,被誉为自然界中最稳定的天文时钟。精准的时钟信号是为航天器导航的必要前提,因而毫秒脉冲星也被称作人类星际航行的“灯塔”。毫秒脉冲星也正是FAST重点搜寻的对象。
  此外,科学家还期待通过强大的FAST观测到一些难得一见的脉冲星“珍品”,比如双星系统里的脉冲星。对单个脉冲星而言,测定其质量很困难,但在双星系统里,就能利用轨道等信息测定其质量。还有,迄今发现的脉冲星都存在于银河系之内,银河系之外的其他星系是否也有脉冲星?它们又有什么特别之处呢?FAST有能力在河外星系中寻找脉冲星,为我们解开这个谜团。凭借FAST强大的寻星能力,能为我们建立一个脉冲星计时阵,为脉冲星自主导航和引力波探测打下坚实的基础。
  不只是寻找脉冲星,FAST还将探寻早期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的辐射。中性氫云团是宇宙中未被引力塌缩成恒星的氢原子气体,通过观测中性氢辐射,能获知星系之间互动的细节,还可能发现早期宇宙中刚刚形成的氢原子的分布状态,帮助科学家更精确地描绘出早期宇宙的图景。
  FAST还是人们研究类星体、黑洞之谜的有力武器,搜寻系外宜居环境以及潜在智慧生命的重要设施。借助这个超级“天眼”,人类的视线可以延伸到宇宙深处,人类对宇宙的认知能力也将不断被带向新的高度。
  (本刊记者)
  【责任编辑】庞?云
其他文献
知识经济的到来意味着创新艺术的重要性,创新已经成为教育中不可或缺的因素,在高校艺术设计教育中更是重中之重,创新能力的培养融入到各个课程中。实施创新教育,培养大学生的
煤炭是保障我国国民经济能够稳步向前发展的重要能源之一,而山西省是我国重要的煤炭能源生产大省和煤炭工业基地。但近年来,煤炭安全生产事故在山西时有发生,给煤炭生产工作
播音与主持艺术专业开设小规模化课程教学改革既是全面落实地方性高校实施本科应用型人才培养计划的基本需要,又是提升播音与主持艺术专业在校大学生专业实践技能的一项重要
该文从挂篮荷载计算、施工流程、支座及临时固结施工、挂篮安装及试验、合拢段施工、模板制作安装、钢筋安装、混凝土的浇筑及养生、测量监控等方面人手,介绍了S226海滨大桥
Nowadays validation of anti-lock braking systems(ABS)relies mainly on a large amount of road tests.An altative means with higher efficiency is employing the har
随着中国改革开放的持续深入,社会主义市场经济不断发展与完善的同时,传统的利益格局发生了彻底变化,社会也处于由传统社会向现代社会的快速转型期。由于发展的不均衡、利益
该文从挂篮荷载计算、施工流程、支座及临时固结施工、挂篮安装及试验、合拢段施工、模板制作安装、钢筋安装、混凝土的浇筑及养生、测量监控等方面人手,介绍了S226海滨大桥
自凯洛夫主编的《教育学》被引入中国之后,一度引起了学者们的巨大关注和兴趣。本书是第一部有关教育理论的书籍,书中的观点、方法完全是基于马克思主义,这本书可以称之为"著
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊