中國青年網(wǎng)北京11月25日電(記者 李正穹 陳琛)浩瀚星空,，廣袤蒼穹,，自古以來寄托著人類的科學憧憬。
神舟十一號返回艙成功著陸后,，航天員景海鵬,、陳冬曾在太空中朗讀的一封特別的“家書”,，引起了大家的關注,。這封家書來自貴州平塘克度鎮(zhèn)第一小學的一位學生,，信中寫道：
“親愛的航天員叔叔：我是貴州大山里的一個小學生，今年在我的家鄉(xiāng)建成了世界最大的‘天眼’射電望遠鏡,，你們在太空能看到它嗎?我期待,，未來有一天，我能自己在中國的空間站看到它,。——王思倩,?！?/p>
這封來自貴州大山深處的“家書”提到了一個詞——“天眼”。它也被人們形象地稱為“鍋”,。當景海鵬,、陳冬在地球之外為實現(xiàn)人類沖出地球、走向太空的夢想努力工作時,，地球之上,，這口99%中國制造的“鍋”正仰望星空，將人類目光延伸到宇宙邊緣,、時間盡頭,。
這口“鍋”，位于中國西南貴州省平塘縣大窩凼(dàng)洼地,，全名500米口徑射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,，F(xiàn)AST)。它的反射面面積有30個足球場大小,，由4450塊反射面單元組成,。
在終年常綠的重山中，這項凝聚中國天文人二十多年夢想的大工程,，建造耗時僅5年半,，擁有多項自主知識產(chǎn)權，更領先世界同類設備20年,。
2016年9月25日,，F(xiàn)AST正式落成啟用，成為目前世界上最大的單口徑射電望遠鏡,。
(一)
起點,，1993年，日本東京，國際無線電科學聯(lián)盟大會,。
“希望在全球電波環(huán)境惡化到不可收拾之前,，可以建造新一代的射電‘大望遠鏡’?！?/p>
在會上聽到這個想法,，時任中國科學院北京天文臺副臺長、現(xiàn)中國科學院國家天文臺FAST工程總工程師兼首席科學家的南仁東只冒出一個念頭：
“別人都有自己的大設備,，我們沒有,，咱們也建一個吧!”
“大設備”，是指大口徑射電望遠鏡(簡稱“大射電”),，也就是后來逐漸成型的FAST項目,。
(二)
大射電，當代中國天文學家夢寐以求的尖端設備,，在對更遙遠的宇宙空間,、天體運動進行更精準探索時不可或缺。
然而,，1993年的中國,，僅在北京、上海等地建有40米,、25米口徑射電望遠鏡,。中國天文學家如果想使用大射電，只能去美國,、歐洲,，唯有那里才有當時全世界最先進的大口徑射電望遠鏡。
“天文學是孕育重大原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)的前沿科學,，也是推動科學進步和創(chuàng)新的戰(zhàn)略制高點,。”習近平在致我國500米口徑球面射電望遠鏡落成啟用的賀信中說,。
作為中國古代科技成就最輝煌的學科之一,，天文學足以讓每個中國人驕傲。只是,，這輝煌的時間屬性是“曾經(jīng)”,，它滯留在“中國古代”。
“現(xiàn)代天文學領域,，中國已遠遠落后于世界”,。在設備不足、不夠先進的條件下,，這幾乎已成定論,。
為了改變現(xiàn)狀,，為了扭轉頹勢，為了彎道超車,，F(xiàn)AST拔地而起,，橫空出世。
(三)
建設FAST絕非易事,，堪稱一場現(xiàn)代科研長征,，而且從1994年持續(xù)到2016年，一走就是22載,。
首先,，便是選址難題。
1994年4月,，幾個人影走進貴州的崇山峻嶺,。
林深樹茂，人跡罕至,，這里是世界上最大的喀斯特區(qū)之一,。
所謂喀斯特地貌，就是石灰?guī)r地區(qū)所出現(xiàn)的地表山峰奇特,、洼地和落水洞眾多、地下多洞穴和地下河有大量巖溶泉出露的自然景觀,。桂林山水甲天下,，便是這一地貌的典型代表。
對于不遠萬里從北京來到貴州的這幾個人來說,，貴州喀斯特地貌最可貴的不是秀麗風景,，而是這里不僅與世隔絕，電磁干擾近乎零,，而且地形條件穩(wěn)定,，巖石透水性極高。
這幾個人中的“帶頭大哥”,，就是在給大射電找合適建設場所的南仁東,。
中外科學家考察大窩凼時與當?shù)刈∶裨谶x址現(xiàn)場合影。資料圖
在發(fā)現(xiàn)貴州喀斯特地貌所特有的窩凼前,，南仁東為了選址,，抽了不知多少煙。那時,，他最常做的,，就是抽著煙在辦公室周圍找人聊，覺得說得好就記一下,。直到有一次,，有人向他提到云貴的喀斯特洼地,。
南仁東迅速請遙感所出了三百多幅洼地的衛(wèi)星遙感圖，黃黃綠綠的圖上顯示當?shù)氐母C凼,。
于是便有了前面那一幕,，幾個人影不辭勞苦徒步入深林的情景。
自此直到2005年的12年間,，南仁東等大射電項目發(fā)起人對1000多個洼地進行比選,，又實地走遍上百個窩凼，終于選定大窩凼洼地作為臺址,。
據(jù)估算,，以當時的道路條件，南仁東們每天最多走1到2個窩凼,，晚上回到縣城,，白天再跋涉過來。
(四)
選址確定只是第一步,。
工程成本,、難度過高的第二道難題，隨之而來,。
大口徑意味著容納接收器的巨型饋源艙,、數(shù)量龐大的反射面板、用于支撐設備的復雜框架……如何破解?
2011年3月5日,，F(xiàn)AST正式開工建設,。
于是，一項神乎其技的工程開始在貴州黔南州的深山中高速展開,。
大窩凼舊貌
圈梁安裝過程
FAST索網(wǎng)安裝工程
大窩凼全景
反射面系統(tǒng)由支撐塔,、索網(wǎng)結構和反射面面板等組成，索網(wǎng)結構可以隨著天體的移動變化,，帶動索網(wǎng)上的4450個反射單元,，在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，極大提升觀測效率;
4450個反射單元面板上均有孔洞,，既減少風負載,，又能提高透光率，對生態(tài)環(huán)境無公害,，還大大降低了反射單元的自重;
輕型索支撐饋源艙的方案,，則將饋源艙減重到30噸，遠遠低于阿雷西博望遠鏡的900噸,，再加上并聯(lián)機器人的使用,，實現(xiàn)了望遠鏡接收機的高精度指向跟蹤……
一項項創(chuàng)新技術的提出、實現(xiàn)和完成,，是FAST對大口徑射電望遠鏡工程更上一層樓的突破,。
而這也意味著,，中國射電天文學界首次擁有世界排名第一的設備!
自此，中國將可以用自己的望遠鏡收聽來自太空深處的無線電波,，接收137億光年以外的電磁信號;可以窺探星際之間互動的信息;可以觀測暗物質;可以測定黑洞質量;可以搜尋可能存在的星外文明……
突破同類設備的創(chuàng)新技術,，除少部分是與國際合作外，F(xiàn)AST中國設計,、中國制造的純度達到99%;與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,，F(xiàn)AST靈敏度提高約10倍;與美國阿雷西博305米望遠鏡相比，F(xiàn)AST綜合性能提高約10倍……數(shù)據(jù)只說明一件事：FAST預計對國際同類設備至少保持二十年以上的領先地位!
從無中生有,，敢為天下先,。
這就是貫穿FAST從立項到建成全過程的精神品質。
FAST的建成,，將亙古以來深埋于中國人基因的宇宙夢再次喚醒,。
終于，在探索宇宙極限的道路上,，中國人也能喊出這句經(jīng)典：我們的征途是星辰大海!
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