“天眼”已经开启……
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2016年7月3日，在贵州黔南山区FAST望远镜项目大窝台现场，最后一块反光板缓缓升起。安装在有线网络上。反射面项目也是FAST的最后一个设备项目。其顺利竣工标志着FAST项目主体工程完成，将进入测试调试阶段。
FAST的真名是“五百米口径球面射电望远镜（FAST）”。它是目前世界上最大的单口径射电望远镜。今天安装的主动反射镜是 FAST 望远镜的重要组成部分。，共4450块反光板单元，总重量超过2000吨，总反射面积约25万平方米，相当于近30个足球场。
FASTast望远镜建成后，将超过直径300米的世界最大球面射电望远镜阿雷西博，成为世界上口径最大的射电望远镜。与阿波罗登月前排名第一、被评为20世纪十大工程的美国阿雷西博相比，其综合性能提高了10倍左右，未来20至30年将使用。保持世界一流设备的地位。
理论上，FAST投入使用后，可以接收137亿光年外的电磁信号，接近宇宙边缘。除了巡视宇宙中的中性氢，研究宇宙的大尺度物理，探索宇宙的起源和演化，还会观察脉冲星，研究极端状态下的物质结构和物理规律；它甚至可以搜索星际通讯信号，进行地外文明的探索。
1994年开始选址工作
1994年4月，FAST项目启动贵州选址工作，开始为期13年的预研；直到2007年7月10日，FAST项目正式成立。
▲大窝凼仔“快鸟”合影
▲原大窝台有12户人家，后整体搬迁
贵州省平塘县克都镇金科村的大窝荡洼地原本很安静。基于卫星遥感影像，专家首先对400多个候选洼地的形态特征、水文、地质、气象和无线电波环境进行了分析。进行了多方面的初步评估，然后通过计算机模拟工程填挖量，抽取现场检查30余次。最后，“大窝台”不大也不小，深浅适中，形状圆润，适宜施工。天然洼地方圆5公里范围内没有城镇，方圆25公里范围内只有一个县。无线电环境“非常理想”。除了黔南岩溶峰洼的特殊地貌外，天坑底部还有许多暗河和天坑。，FAST望远镜的底部在暗河的基础上再建了一公里导流通道，可以保证雨水向下渗透，不会腐蚀望远镜。
以贵州天然岩溶洼地为选址，是FAST项目的三大自主创新之一，但这样具有自然优势的地貌也给项目的建设带来了很大的困难。必须人工挖掘，电缆和巨型设备只能人工搬运。天坑内的建筑空间不能移动。为此，施工人员人工将数十根钢梁和数十根框架运送到合适的位置。的位置。
活跃的“眼睛”
FAST的天线盘在参考状态下有一个直径为500米的反射面和一个半径为300米的球面。在反射面下方，有一个精致的索网结构作为主要的支撑结构。这些索网是反射面“变形”的关键点。它是世界上跨度最大、精度最高的索网结构，也是世界上第一个采用位移工作方式的索网系统。
格子环梁上安装反射面索网。它有2,402,250个连接节点，在电缆网上安装了464,500个反射面元件。节点下方的小电机控制由6670根主缆组成的网络，形成一个完整的有源反射器系统，可实现实时控制形成直径300米的瞬时抛物面的功能。FAST的索网结构随着天体的运动而自动变化，将无线电波光聚集到焦点处进行接收。整个变形过程由激光定位系统校准。
▲环形圈梁
▲ 反光板安装
不要小看这个看似简单的“变形”。它允许 FASTfast 实现天顶角为 40° 的天空观测区域。与世界上最大的在役球面射电望远镜300米口径的阿雷西博相比，其球面不能移动，只能在20°的天顶角工作，限制了观测天空区域，尤其是组网观测能力. “天眼”就是通过这个天线罐来聆听来自宇宙的声音。巨大的天线罐收集微弱的宇宙无线电波，然后将收集到的信号收集到一个具有极高灵敏度的接收系统中。分析。
天眼之瞳：核心部件进料舱
FAST出色的接收来自宇宙的无线电波的能力不仅依赖于巨大的移动反射器，还依赖于一个敏感的核心部件——馈电舱。
▲核心部件进料舱
在“天空之眼”之上，6根400多米的钢索吊起一座30吨重的UFO状馈线舱。内部安装了一个复杂的接收器，以接收从天线罐反射的信号。Stewart平台（微调并联机器人）安装在给料机舱内。) 协助调整进给舱的姿态角。正式投入使用后，进料舱将根据检测需要沿球面中轴线上下移动。运动范围可达200米。
馈源是天线，用于接收来自宇宙的无线电波。如果把FAST比作天眼，那么源舱就相当于一个瞳孔，起到聚焦的作用。在运动过程中，必须将各部分的位移控制在毫米级，这样“天眼”才能正常工作。它的定位精度直接决定了整个FAST望远镜系统收集到的无线电波量。
我们到底为什么要建造 FAST？
半个多世纪后，所有射电望远镜收集的能量还不足以翻一页。通过这个“天空之眼”，人类能发现什么？
FAST 的工程科学目标非常明确：
1） 考察宇宙中的中性氢，研究宇宙的大尺度物理，探索宇宙的起源和演化；
2） 观察脉冲星，研究极端状态下的物质结构和物理规律；
3） 引领国际低频甚长基线干涉测量网络获取天体超精细结构；
4） 探测星际分子；
5） 搜索可能的星际通讯信号；
中国科学院国家天文台FAST项目首席科学家、总工程师南仁东这样描述宇宙深处存在的各种信息：“宇宙中混杂着各种辐射，遥远的信号是就像蝉鸣雷鸣，又没有超灵敏的耳朵，根本分辨不出来。” 而“天眼”拥有如此超凡的能力，哪怕是数百亿光年之外的无线电信号，也有可能捕捉到。
首先，FAST 能够发现更多的脉冲星。脉冲星是大质量恒星演化的最终产物，是中子星的一种。中子星的质量与太阳相同，但半径只有10-20公里。对于周期性发射脉冲信号的恒星来说，它们的直径大多在20公里左右，自转速度非常快（自转周期为几秒甚至几毫秒），是宇宙中的自旋冠军。目前我们观测到的大约2000颗脉冲星都在银河系内。FAST的目标是在银河系之外发现更多奇特的脉冲星中国射电望远镜有发现，希望发现前所未有的脉冲星现象，发现突破性理论。
FAST 还可能观察到早期宇宙的迹象——中性氢云的运动。所谓中性氢，就是宇宙中没有聚集成恒星发光发热的氢原子。它是一个质子加一个电子。氢原子原本在远处是看不见的，但质子和电子却像旋转的恒星一样具有磁极。如果电子的磁极很少反转，就会逸出波长为 21 厘米的微弱电磁波。
监测 21 厘米波不仅可以判断大量中性氢的存在位置，还可以用于绘制由星系之间相互作用引起的引力扰动图。通过观察中性氢信号，FAST可以了解星系间相互作用的细节，也可能发现新形成的氢在早期宇宙中是如何运动的，为宇宙的历史提供线索。同样，FAST 也可以听到太空中一些有机分子发出的独特电磁波，让我们能够绘制出更精确的宇宙图景。
至于探测外星人的信号？FAST今天可以看到遥远的宇宙，这有助于解开宇宙起源之谜中国射电望远镜有发现，甚至是“地外文明”。如果宇宙中存在生命形式或高智商的“外星人”，如果残留的信息存在于浩瀚的天空中，它可能会被FAST探测到并接收到。（新华社、科技日报等综合报道）
