2016年9月25日，“中國天眼”正式落成。“中國天眼”到底是一個多大的工程？它到底又有什么用？本期《大國總師》邀請“中國天眼”總工程師姜鵬，為我們講述國之重器“中國天眼”背后的故事。

 “中國天眼”全景圖。新華社記者 歐東衢 攝

FAST建成有多難：開創(chuàng)了建造巨型望遠鏡的新模式

FAST建起來，到底有多難？姜鵬說：“我無法想象FAST竟然這么大，建造這么難。一般的結(jié)構(gòu)工程精度要求大概就是千分之二，而天眼反射面精度要求是二十萬分之一。”回憶起那段建造經(jīng)歷，姜鵬至今感覺還是像做夢一樣。他說，“沒有人用這種方法去造望遠鏡，也從來沒有人設(shè)計過這種工作原理的望遠鏡。”姜鵬說，“它既要細如發(fā)絲的機械控制精度，又比傳統(tǒng)的土木工程有著更大的體量，難度的復雜性便體現(xiàn)在精度和體量之間的矛盾。”

FAST有何用：能探測到別人探測不到的信號

FAST到底帶來了什么？從2020年正式開放運行，四年多來“中國天眼”發(fā)現(xiàn)新脈沖星數(shù)量突破900顆，是同時期國際所有其他望遠鏡發(fā)現(xiàn)新脈沖星數(shù)量的3倍多。借助“中國天眼”的超高靈敏度，國家天文臺將脈沖星的計時精度提高了50%。但是在姜鵬眼中，發(fā)現(xiàn)脈沖星的價值不僅僅在于數(shù)量多。

 “中國天眼”接收脈沖星信號示意圖。

“發(fā)現(xiàn)脈沖星會給你提供一種手段，提供一種機遇，我們能不能發(fā)現(xiàn)那些特別奇特的脈沖星，本身就有巨大科學價值的。”如今全球科學家正在研究FAST共享的觀測數(shù)據(jù)，談起為何要共享“中國天眼”數(shù)據(jù)時，姜鵬表示，天眼每年共享百分之十的觀測時間是國際慣例也是國家要求，“天文學是開放學科，我們研究的都是頭頂上這片共同的天空，希望通過設(shè)備建立起國際合作的關(guān)系，尤其對宇宙極限的探知探索做出中國的貢獻。”

 “中國天眼”工作模擬圖。

FAST總師的“成長路”：從不可能到可能

回望過去，姜鵬仍然清晰記得初次看到FAST概念時帶給他的深深的吸引力。“像經(jīng)歷了一場夢幻一樣的劇情”，姜鵬覺得自己很幸運，遇到了能讓他沉浸其中、愿意傾其所有的傳奇工程。
“在我畢業(yè)的時候一看到這個工程確實非常著迷，它像空中樓閣吸引著我，對工程人來講它不是一個非常好的選擇，因為本身我就覺得它不太可能。但是我覺得很幸運的是什么？因為它一直有各種新奇的事物需要你去解決，需要你去研究、去學習。”

 紅外相機拍攝的“中國天眼”測量基墩（維護保養(yǎng)期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝

近年來，F(xiàn)AST進入成果爆發(fā)期，在快速射電暴起源、引力波探測等領(lǐng)域產(chǎn)出一系列世界級成果。但是姜鵬認為還有可進步的空間。展望未來，姜鵬表示，他們還要保持足夠的清醒，努力推進先導陣列的規(guī)劃和建設(shè)，提高望遠鏡的分辨率，不斷更新迭代望遠鏡性能。

25日早上十點三十分，在距離“中國天眼”不到3公里的一處山頭上，一臺40米級的射電望遠鏡開始吊裝，“中國天眼”核心陣試驗樣機正式開工建設(shè)。姜鵬說，計劃利用“中國天眼”周圍5公里內(nèi)優(yōu)異的電磁波環(huán)境，建設(shè)24臺40米口徑射電望遠鏡與FAST組成核心陣。

FAST核心陣的建設(shè)，將進一步提升“中國天眼”的靈敏度優(yōu)勢和優(yōu)良成圖能力，聚焦極端致密天體的起源與演化等當前天文學最前沿和最熱門的科學問題，有望在時域天文、宇宙的成分與演化和引力波暴等研究領(lǐng)域取得突破性成果。

來源：新華網(wǎng)