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第193期  总第5812期  2019年11月25日  星期一
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超级“天眼”——大国重器,如此多娇
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2019-11-25 15:10:20

祖国西南,苗岭深处,“天眼”睁眼,中国再添一件大国重器,傲视太空,深探苍穹。这个被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),被有些人戏称是“山里的一口大锅”,装满矿泉水,全世界70亿人每人可以分到四瓶。
 

走近“中国天眼”,聆听宇宙“心跳”。大家是不是对这口“大锅”充满好奇?让我们一起走近它,读懂它吧!

 

近30个足球场大的接收面积
 

射电望远镜和接收卫星信号的天线锅很像,它通过锅的反射聚焦,把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。这个单口径500米的大家伙,接收面积相当于30个足球场,如果沿着它的外围走一圈,差不多需要40分钟。
 

“中国天眼”主要由反射面和馈源舱组成。反射面上有几千块小反射面,每块小反射面背后都有钢索牵拉,可以随着天体移动来调整瞬时抛物面的方向。而重达30吨的馈源舱,则通过6条钢索悬挂于反射面之上,进行位置和高度的粗调,内部有装置进行姿态和位置高度的精调。
 

同学们可以这样理解:馈源舱相当于天眼的“视网膜”,感知敏感微弱“光线”全靠它。

 

千人团队,20多年心血
 

自1994年提出项目建设规划后,“中国天眼”总工程师南仁东和他的团队苦苦搜寻了11年,终于找到一处“性价比”最高的“天眼”台址。它首先得是个天然洼地,其次要远离城市的射电干扰,还要有一定的交通条件,而这些因素贵州省平塘县大窝凼喀斯特洼坑都具备。
 

“眼窝”有了,在精细计算、分析和论证之后,“中国天眼”提出最终方案,并于2011年开始建设。如此庞大的工程,在建造过程中出现了很多问题,险些让项目毁于一旦。
 

当他们如火如荼地进行台址开挖时,就出现了“索疲劳”问题。“中国天眼”的索网对疲劳系统要求极高,市面上的钢索没有一根能满足要求。在经过一次大规模索疲劳性能实验后,他们用了两年多的时间,终于解决了技术风险。
 

闯过第一关,后面还有更多技术关等着他们。“中国天眼”有一些不可思议的施工方式,都形成了国家工法——这在施工技术领域是顶级荣誉。


从2016年9月25日起,“中国天眼”方圆5公里成为“静默区”。这个庞然大物睁开“慧眼”,专注地捕捉来自宇宙深空的信号。2017年8月27日,“天眼”首次实现对特定目标源的跟踪,这意味着“中国天眼”的“眼珠”可以转动了!
 

最终调试后,它的灵敏度相当于世界第二大望远镜的三倍,比百米级望远镜灵敏十倍。它可以窥探星际之间互动的信息,观测暗物质,甚至搜寻可能存在的星外文明。这是中国建造设备第一次在灵敏度参数上达到世界之最。


 

发现宇宙“神秘电波”
 

2019年4月22日,“中国天眼”通过工艺验收并向国内天文学家试开放,这让运行团队进一步了解科学家的需求,也让科学家熟悉望远镜的性能。
 

“天眼睁眼”之后,科学家们发现了很多脉冲星候选体,还探索到了其他望远镜从未探测到的脉冲星现象,他们对脉冲星的种类有了一些新的定义。
 

2019年9月4日,来自中科院国家天文台FAST项目部的消息称,“中国天眼”首次探测到快速射电暴多次重复爆发,捕捉到目前全世界已知数量最多的脉冲。这个“宇宙深处的神秘电波”距离地球约30亿光年,已排除飞机和卫星等干扰因素。
 

今年国庆期间,在很多人忙着学习、忙着出游时,“中国天眼”也忙着发现脉冲星。
 

国庆是“中国天眼”投入24小时全天候观测之后的第一个长假,调试组控制专业组长孙京海说,他和同事们一直在观测和运维岗位上满负荷工作。就在国庆期间,“中国天眼”发现并通过认证了3颗脉冲星,实在是太厉害啦!他们还为9月份发现的宇宙“神秘电波”安排了更多的跟踪观测。为了真正弄清楚这些神秘讯号的确切成因,科学家们仍在深入探索。

2017年9月25日,“中国天眼”落成启用一周年。可就在这一天的10天之前,南仁东先生永远离开了我们。24载,8000多个日夜,为了追逐梦想,南仁东心无旁骛,在世界天文史上镌刻下新的高度。他留下了一笔巨大的“遗产”——“天眼”,和一段发人深省的话:“美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入到无垠的广袤。”

 

■E学课堂

 

他为了一项真正热爱的事业,执着追寻,不忘初心;他用一份回报民族的赤诚,放弃高薪,毅然回国。扫码观看视频《时代楷模南仁东》,见证梦想的魅力。

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