嘭！航拍的FAST長這樣——

航拍FAST

再近一點——

俯視FAST

再再再再再近一點——

近看FAST

里面什么樣？——

饋源艙

那塊萬眾矚目的“最后一塊”鏡片在哪？

饋源艙和最后一塊鏡片

那鏡片呢——

FAST最后一塊“鏡片”發(fā)射面單元

鏡面下面什么樣？——

鏡片下面

來個酷酷的角度？

魚眼看FAST

最后，看看鏡片的安裝位置吧！

最后一塊鏡片的安裝位置

怎么樣？FAST的模樣是不是在你腦海中更清晰啦？

FAST，即500米口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter ApertureSpherical radio Telescope，F(xiàn)AST）。這個工程是“十一五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，建造世界第一大單口徑射電望遠鏡—500米口徑球冠狀主動反射面射電望遠鏡，以實現(xiàn)大天區(qū)面積、高精度的天文觀測。被人稱作“觀天巨眼”，或者傾聽宇宙訊號的“大耳朵”。

航拍FAST

FAST望遠鏡選址于貴州省平塘縣，而這也是FAST工程的創(chuàng)新之一：利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺址。而另外的兩項創(chuàng)新，一是洼坑內(nèi)鋪設(shè)數(shù)千塊單元組成500米球冠狀主動反射面，球冠反射面在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，使望遠鏡接收機能與傳統(tǒng)拋物面天線一樣處在焦點上；二是采用輕型索拖動機構(gòu)和并聯(lián)機器人，實現(xiàn)接收機的高精度定位。

我猜屏幕那頭的你還是一頭霧水？一言不合我們先來一張圖吧！

圖解FAST

我猜你跟小編有一樣的疑問：有了它，我們就能找到外星人了嗎？我想不排除這個可能性，因為“搜尋地外文明”的確是目標之一，而那就是外星人的世界啦。但是這只是最末位的科學(xué)目標，“大耳朵”有著更艱巨的任務(wù)。

在科學(xué)方面，它能巡視宇宙中的中性氫，研究宇宙大尺度物理學(xué)，以探索宇宙起源和演化；觀測脈沖星，研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律；主導(dǎo)國際低頻甚長基線干涉測量網(wǎng)，獲得天體超精細結(jié)構(gòu)；探測星際分子；搜索可能的星際通訊信號。它試圖回答的是更久遠的問題，比如宇宙演化、脈沖星探測和星際分子。它將幫助解開宇宙初始混沌、暗物質(zhì)分布與大尺度結(jié)構(gòu)，以及星系演化等領(lǐng)域的謎團。

在工程方面，它的建成將推動我國在天線制造技術(shù)、微波電子技術(shù)、并聯(lián)機器人、大跨度結(jié)構(gòu)、公里范圍高精度動態(tài)測量等眾多高科技領(lǐng)域的發(fā)展。

建成后的FAST將在日地環(huán)境研究、搜尋地外文明、國防建設(shè)和國家安全等國家重大需求方面發(fā)揮不可替代的巨大作用。

同時，它的建設(shè)與運行將促進西部經(jīng)濟的繁榮和社會進步，符合國家區(qū)域發(fā)展的總體戰(zhàn)略。同時，以FAST為主體的天文科普基地將推進我國的科普工作，教育青少年、宣傳公眾與決策層，為科教興國的長遠戰(zhàn)略目標服務(wù)。

俯視FAST

它擁有30個足球場大的接收面積，將是國際上最大的單口徑望遠鏡。FAST突破了射電望遠鏡的百米極限，開創(chuàng)了建造巨型射電望遠鏡的新模式。如果繞著圍在FAST上沿、周長1.6公里的白色圈梁步行一圈， “丈量”射電望遠鏡的規(guī)模將花費40分鐘。專家介紹，這里開挖出90萬方土石，修建了7公里的進場道路。

魚眼看FAST

靈敏度提高約10倍，與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比。FAST的基本原理與人們常見的鍋式衛(wèi)星天線相似，即拋物面反射信號、饋源接收信號。

從構(gòu)造上來說，它擁有6個支撐塔，6條柔性鋼索分別從它們“伸出”，這就使得直徑13米、重30噸的饋源艙懸吊在半空。而繩索的收放，使它能夠在距離地面高140—180米、直徑為207米的球冠面上按照科學(xué)家的要求運動。

反射面板也體現(xiàn)了它的精確。4450個邊長在10.2米至12.4米之間的反射面單元分為400多種，每個反射面單元又由100個形態(tài)各異的更小單元拼接而成。攻關(guān)團隊將構(gòu)件數(shù)量達上百萬件的單塊子單元表面精度控制在1毫米以上。每塊反射面上都可以進行對焦，使其靈敏度是阿雷西博望遠鏡的兩倍多、德國波恩100米望遠鏡的10倍。

饋源艙和最后一塊鏡片

其綜合性能提高約10倍，與排在阿波羅登月之前、被評為人類20世紀10大工程之首的美國Arecibo 300米望遠鏡相比。

作為世界最大的單口徑望遠鏡，F(xiàn)AST將在未來10～20年保持世界一流設(shè)備的地位。

FAST工程的主要建設(shè)內(nèi)容是在貴州喀斯特洼地內(nèi)鋪設(shè)口徑為500米的球冠形主動反射面，通過主動控制在觀測方向形成300米口徑瞬時拋物面，采用光機電一體化的索支撐輕型饋源平臺，加之饋源艙內(nèi)的二次調(diào)整裝置，在饋源與反射面之間無剛性連接的情況下，實現(xiàn)高精度的指向跟蹤，在饋源艙內(nèi)配置覆蓋頻率70MHz～3GHz的多波段、多波束饋源和接收機系統(tǒng)，針對FAST科學(xué)目標發(fā)展不同用途的終端設(shè)備。同時，在臺址附近建造觀測基地園區(qū)，力爭打造一流的天文觀測站。

為實現(xiàn)這一建設(shè)目標，需要完成以下六項主要建設(shè)內(nèi)容:

1)     臺址勘察與開挖：勘察臺址工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，清理開挖洼地，使其滿足望遠鏡建設(shè)的需要。

2)     主動反射面：建設(shè)上萬根鋼索和數(shù)千個反射單元組成的球冠型索膜結(jié)構(gòu)，口徑500米，球冠張角110-120°，變形拋物面的均方差為5毫米。

3)     饋源支撐：建設(shè)公里尺度的鋼索支撐體系，在饋源艙內(nèi)安裝并聯(lián)機器人用于二級調(diào)整，最終調(diào)整定位精度為10毫米。

4)     測量與控制：建設(shè)洼地中基準網(wǎng)和基準站，激光全站儀和GPS測量系統(tǒng)，百米距離測量精度2毫米。采用總線及多層控制技術(shù)實現(xiàn)數(shù)千點自動控制和望遠鏡協(xié)調(diào)運行。

5)     接收機與終端：根據(jù)FAST科學(xué)目標，工作頻率覆蓋70MHz～3GHz。研制饋源（其中包括19波束多波束饋源）、低噪聲致冷放大器、寬頻帶數(shù)字中頻傳輸設(shè)備、高穩(wěn)定度的時鐘和高精度的頻率標準設(shè)備等。配置多用途數(shù)字天文終端設(shè)備等。

6)     觀測基地建設(shè)：建立望遠鏡總控室、終端設(shè)備室等、各關(guān)鍵技術(shù)實驗室、辦公樓和綜合服務(wù)體系等。

近看FAST

現(xiàn)在“天眼”什么樣？小編其實跟你有一樣的疑惑。來來來，點這個圖，和小編一起穿越到現(xiàn)場吧，觀看獨家全景視頻探訪FAST吧！

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圖文/中國青年報·中青在線 邱晨輝 陳明 堵力