目光如炬，摘星于百億光年之外

　　可能有人會問，既然“中國天眼”3年前落成啟用了，為什么今天才驗收呢？實際上，要實現(xiàn)科學(xué)家的各種觀測意圖，達(dá)成穩(wěn)定可靠的靈敏度，對望遠(yuǎn)鏡來說并非易事。

　　從世界最大到世界最靈敏，正是“中國天眼”3年來一刻不停調(diào)試和試觀測的目標(biāo)和成果。它的觀測范圍能企及河外星系甚至百億光年之外的宇宙邊緣。

　　靈敏度和分辨率是射電望遠(yuǎn)鏡的兩大核心指標(biāo)。由于星體距離地球十分遙遠(yuǎn)，到達(dá)地球時能量微弱，靈敏度是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗弱天體的能力，而要想進(jìn)一步看清遙遠(yuǎn)天體的真實面貌，就要依靠分辨率。

　　“靈敏度是最‘硬’的指標(biāo)，基本由望遠(yuǎn)鏡的口徑限定死了。相比之下，分辨率則可以通過多臺相對小的望遠(yuǎn)鏡協(xié)同配合來提高。”國家天文臺副研究員錢磊介紹。

　　“開創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式，突破了傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡的工程極限，采用全新設(shè)計方案、口徑更大的‘中國天眼’，比國外同類望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試期更短，遠(yuǎn)超國際慣例和同行預(yù)期。”姜鵬說。

　　從下面的幾組數(shù)據(jù)，我們可以窺見“中國天眼”的身形：

　　大——反射面由4450個反射單元構(gòu)成，總面積為25萬平方米，相當(dāng)于30個標(biāo)準(zhǔn)足球場那么大。如果把它看成是一口盛滿水的鍋，容量夠全世界每個人分到4瓶水。

　　巧——30噸的饋源艙通過6根鋼索控制，可以在140米高空、206米的尺度范圍內(nèi)實時定位。

　　強(qiáng)——能看見更遙遠(yuǎn)暗弱的天體，它1分鐘就能發(fā)現(xiàn)的星體，即使把坐標(biāo)提供給百米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡，對方也要9分鐘才能看見。

　　精——500米的尺度上測量角度精確到8角秒，10毫米的定位精度要求最高做到了3.8毫米。

　　“但這些設(shè)計、性能和精度不是理所當(dāng)然的。”姜鵬說，“天眼”的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的。要實現(xiàn)反射面變形，對抗疲勞性能的要求極高，現(xiàn)成的鋼索實驗中都斷了。如果這個材料和工藝層面的問題不解決，整個項目就要停滯。

　　回憶10年前的“索網(wǎng)攻關(guān)”，姜鵬記憶猶新：“我們進(jìn)行了可能是有史以來最系統(tǒng)、最大規(guī)模的索疲勞試驗，經(jīng)過近百次失敗，終于研制出超高耐疲勞鋼索，在200萬次循環(huán)加載條件下可達(dá)500MPa應(yīng)力幅，國際上尚無先例。”

　　實際上，整個團(tuán)隊各個子系統(tǒng)的研制過程，幾乎都是如履薄冰。從26年前以南仁東為代表的幾位科學(xué)家，發(fā)展到今天100人左右、平均年齡35歲、能獨立自主設(shè)計建造大型射電望遠(yuǎn)鏡和同類天線的隊伍，前后4代科研工作者前赴后繼、扎根深山，不負(fù)當(dāng)代天文學(xué)“弄潮兒”。

　　這是1月9日拍攝的FAST反射面板（檢修期間拍攝）。 1月11日，被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡通過國家驗收正式開放運行。 新華社發(fā)（韓旭攝）