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 FAST位于黔南的群山环抱之中,建成后,它不仅是世界上规模最大的射电望远镜,同时,它接收来自宇宙的电波的能力也将是最出色的。实现这个目标,不仅依靠巨大的反射面,还依赖于一个灵敏的核心部件——馈源舱。

观天巨眼即将完成

馈源舱是“观天巨眼FAST”的瞳孔馈源舱是承载馈源的舱体,而馈源其实就是天线,它用来接收来自宇宙的无线电波。在重达30吨的馈源舱内,拥有7套馈源。

根据FAST望远镜的工作原理,巨大的反射面会依据不同的探测要求形成一个探测的焦点,原理和凹面镜相同,馈源舱会被上下移动,并定位在该焦点的位置,馈源舱定位精度越准,整个系统收集到的无线电波就会越多。国家天文台FAST工程馈源舱子系统负责人姚蕊打了个比方:“如果把FAST看作一个天眼,那馈源舱就相当于这个眼睛的瞳孔,它起到聚焦的作用,我们能看得更清楚。”

据称,“天眼”建成后,与目前号称“地面最大的机器”德国埃菲尔斯伯格100米口径望远镜相比,灵敏度提高约10倍;与被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米口径射电望远镜相比,“天眼”的灵敏度是其2.25倍,并在今后20到30年的时间里保持世界一流的地位。

观天巨眼即将完成

11月21日,工人在安装反射面面板。当日,6根钢索拖动球面射电望远镜(FAST)馈源舱进行功能性测试。FAST有望在2016年9月建成,建成后将成为世界级射电天文研究中心。

有人说,如果今后一二十年里,地球接收到外星人释放的信号,那一定有FAST的功劳。尽管这种说法在一些科学家眼里为时尚早,但也在某种程度上道出了这个世界上最大射电望远镜的厉害——一旦建成,就是人类迄今为止看得最远、看得最清的望远镜,许多人类探索宇宙的未解之谜,都有望从她身上找到答案。

如今,这个被誉为“观天巨眼”的射电望远镜,已经进入工程建设的冲刺期。11月21日,FAST在她的出生地贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县动了一下“眼珠”,完成了其馈源支撑系统的首次升舱试验,标志着整个工程的建设进入尾声。FAST工程常务副总经理、国家天文台副台长郑晓年告诉记者,整个工程预计于2016年9月竣工。

FAST虽是射电望远镜,却不喜欢待在一个有电的环境里,哪怕是一丁点的电波都难以忍受。中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东曾有一个形象的说法,不要说用手机,就算是附近使用电器,或者几十公里外有飞机向地面发送信息,在FAST那里都会造成一场电磁风暴。

换言之,最灵敏的天线相当于最娇弱的耳膜,轻声耳语也可能造成细微声处听惊雷。为了照顾FAST的“情绪”,科学家们不得不把她的出生地选在中国西南部的偏远山区——平塘县克度镇金科村。FAST馈源支撑系统总工程师、国家天文台研究员朱文白向记者回忆,这里原本是一片万籁俱静的田野,但对FAST来说,无疑是最好的产地。

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科学家们把这个产地称为大窝凼,所谓大窝凼,就是一个大水坑,也被称作“天坑”,这里不通电线,最近一个乡镇在5公里外。

这天一早,记者跟随科学家,从距离最近的克度镇驱车前往,约摸半个小时车程,抵达大窝凼。当地人说,就在半年前,来时的路尚是开车冒烟儿的土路,甚是颠簸。穿过一个山口,塞满整个山谷的“钢筋水泥”映入眼帘。不少人第一次见到FAST,都会这样说:这哪是望远镜,分明是一口大锅。

作为射电望远镜,FAST的基本原理和人们常见的锅式卫星天线相差无几,主要由反射信号的抛物面和接收信号的馈源两大部分组成,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。只不过,FAST这口“锅”更大,接收面积相当于30个足球场那么大。相应地,射电天文学家就像是装备最高级的无线电爱好者,他们聆听的信号不是人造的,而是“天生”的,为接收更微弱的宇宙信号,也只有把天线锅造得更大。

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在FAST望远镜工程现场,记者看到,在望远镜的底部,工作人员正在对馈源舱内部的设备进行精心调试。姚蕊介绍,馈源舱出厂前已经完成了相应调试,保证其性能满足指标,“来到现场后重新组装,我们需要知道重新组装后是不是还能满足原来的要求”。

馈源舱位于整个FAST望远镜球面的中心位置,正式投入使用后,它会随着探测的需要沿球面中心轴做上下运动,而支持它运动的就是馈源塔。6座位于FAST望远镜圈梁边山上的馈源塔将通过钢缆拉动重达30吨的馈源舱升起和降落。据现场专家称,在完成目前的馈源舱系统初步调试后,即将展开馈源舱升舱调试,也就是跟索驱动一起进行联合调试,为望远镜全系统调试做准备。

来源:百战网    时间:2016-07-04 

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