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FAST正式启用

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于由 发表于 2016-9-28 06:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

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▲FAST在满天繁星下呈现出的美丽景观(6月27日摄)。新华社记者 刘续 摄
 
  位于贵州黔南州平塘县克度镇的世界最大射电望远镜从选址、创新设计到研发制造、组织施工,历经22年终于在2016年9月25日正式启用,这口大“锅”,就像一只敏锐的耳朵,已接收到1351光年外脉冲星信号。
   未来两三年将进入“500米口径球面射电望远镜”(简称FAST)的整体联调、试运行阶段,之后望远镜将对全世界科学家开放,帮助人类聆听更多来自遥远星球的声音,洞察宇宙的奥秘。

中国最大天文工程的创新与挑战

   千百年来人类只通过可见光波段观测宇宙,实际天体的辐射覆盖了整个电磁波段。早在1993年的国际无线电科学联合会大会上,科学家们就期望,在电波环境彻底被破坏之前,真正看一眼初始的宇宙,弄清宇宙结构是如何形成和演化至今的,但只有大射电望远镜才能帮助人类实现这一梦想。
   然而,来自宇宙天体的无线电信号极其微弱,掌握宇宙边缘的信息需要大口径望远镜,中国科学家于1994年提出建造大口径射电望远镜的计划。
   台址的选择是科学家面临的首要问题。为了减少工程成本,他们选定喀斯特地貌的天然洼地建造形如大锅的FAST,最终花了4年时间从约400个备选洼地中选择了贵州的一处“大窝凼”,因为它不大不小,深度合适,形状很圆,适于施工建设。
   FAST的接收面积相当于30个足球场,拥有6670根主索和4450块反射镜面,这一串数字不仅勾勒了它的壮观,也可以想见工程的难度之大。

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▲FAST工程总工艺师王启明介绍曾经实验过的FAST第一代反射板。刘伟摄影

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▲建设中的射电望远镜和观景台(6月21日摄)新华社记者刘续摄

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▲这张拼版照片为FAST项目拼装第一块反射面板(左上,2015年8月2日摄)、FAST反射面板安装近半(右上,2015年12月16日摄)、FAST项目反射面板安装近八成(左下,2016年3月9日摄)、FAST项目反射面板安装完成(右下,2016年7月3日摄)。新华社记者欧东衢摄

  不同于350米口径的美国阿雷西博望远镜,其只能通过改变天线馈源的位置扫描天空中的一个带状区域,FAST的创新在于利用球冠反射面在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面,更便于追踪移动的天体,与“阿雷西博”相比,其综合性能提高约10倍。
  另一大创新在于采用世界上跨度最大、精度最高的索网结构。据FAST工程总工艺师王启明介绍,需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程,仅以高应力幅钢索研制为例,从2010年开始,历经上百次拉索实验,才满足了FAST工程对拉索疲劳性能高于国际标准1倍的要求。

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▲圈梁的支撑梁呈规则的立方体。刘伟摄影

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▲6索并联驱动控制系统对馈源舱进行姿态调整。(中国科学院国家天文台FAST工程办公室供图)

  FAST启用后,真正的挑战在于如何总控协调整个系统运行。这么大尺度的望远镜,如果没有共同的时间基准和位置基准,根本没有办法实现反射面变形的测控和馈源支撑整个系统锁拖动的测控,让望远镜在特定时刻走到科学家想要的位置,接受到他们想要的信号。
  “所有的报道都在说FAST宏伟、壮观,其实FAST最震撼人心的是精准。馈源舱运行和反射面变型,如果没有同样的参考,不能在共同的时刻达到相同的位置,很难谈精准。经过3年的测试,我们的基墩稳定性很高,误差不超过1毫米。”FAST工程测量与控制系统总工朱丽春说。

FAST与射电天文的未来

  FAST的落成启用,吸引了一众国内外天文学家为之点赞。24日,1993年诺贝尔物理学奖获得者、射电脉冲双星发现者约瑟夫·胡顿·泰勒受邀来华,他表示要向FAST的建设者们表示祝贺,“他们按期建成了世界上最大、最灵敏的设备。我预计FAST将会带来许多新的、重要的科技成果。”
  在未来紧张的调试-试运行观测阶段,项目团队争取尽快将这一科学利器正式投入到科学观测中,从而回馈国家、回馈公众,为天文学家提供探索宇宙奥秘的新机遇。“获得好的数据才是关键,这取决于能否把FAST性能调到最好,只能达到50%是不行的。”FAST工程副经理张蜀新说。
  在不远的未来,FAST将覆盖当今射电天文的主流热点方向和科学目标:巡视宇宙中的中性氢,研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化;观测脉冲星、探测星际分子、甚至还可以搜寻地球外生命;可观测的天体数目将大幅度增加,可为科学家提供更多更好的观测统计样本,可更可靠地检验现代物理学、天文学的理论和模型。
  作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来10年~20年保持世界一流设备的地位。目前,在脉冲星研究领域,已经诞生了两项诺贝尔奖,而FAST预期将发现双倍于人类已知数量的脉冲星,因此极有可能在广义相对论和引力波探测方面取得重大突波破,为射电天文学研究提供前所未有的机遇。

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▲FAST工程全景。(中国科学院国家天文台FAST工程办公室供图)

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▲从FAST反射面板内拍摄的天空(9月24日摄)新华社记者欧东衢摄

FAST催生天文小镇

  由于曝光率增多以及项目本身的壮观程度,越来越多的人对参观FAST保有浓厚的兴趣,使得FAST产生的影响超过了其科学范畴。毗邻FAST的一座山上,当地政府引资修建了观景台,并有计划开通索道、缆车、电车。通过观景台的公路也将在近期贯通,方便游客一览“天眼”全貌。
  目前,平塘县政府已经在距FAST5公里的克度镇,打造了国际天文科普旅游文化园,2016年的国际射电天文论坛就在此举行,围绕科学、科普、旅游配套的“天文小镇”也在建设中。

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▲平塘国际射电天文科学旅游文化产业园FAST游客服务中心(9月23日摄)。新华社记者欧东衢摄

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▲9月24日,游人在FAST观景平台上留影。新华社记者金立旺摄

  作为国家级贫困县,平塘县希望借发展天文旅游来给“贫困摘帽”也无可厚非,科学家们表示理解。但是,FAST的灵敏度号称是“在月球上打手机都听得清”,而其要聆听的射电微弱得好比“雷声中的蝉鸣”。
  目前,《贵州省500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区保护办法》已出台,以台址为圆心,半径5千米区域被设为核心区,5至30千米的环带被设为协调区,保证FAST免受电磁干扰。
  国外已有射电望远镜与天文小镇并存的成功案例,而且这反映了天文在一国的科学地位和受欢迎程度。“在发展旅游业时,需要严格控制各种有可能对FAST造成干扰的电子类产品进入区域内,比如数码相机、手机等,这样,天文旅游才可以和FAST互惠发展。”张蜀新说。

记者丨刘伟、胡星、杨春雪

提升搜寻外星生命能力

让科学家兴奋的是这个望远镜搜寻外星生命的能力。

美国海军军事学院国家安全事务问题教授简·约翰逊说:“过去的工作就像有人走到大海边将一个玻璃杯浸入海里,发现杯子里没有鱼,就下结论说,海里没有鱼。”

这位研究中国太空项目的专家表示,但现在,“有可能进行更加彻底的搜索”。

“METI国际”是一个致力于推动从地球向太空发送信号,以找寻外星人的机构。该机构主席道格拉斯·瓦科克说,FAST初期不会配备信号处理能力来搜寻外星生命,但它将很快有能力“寻找智慧生命的实质性信号”。

瓦科克说:“FAST将在其他恒星的周边寻找先进外星文明发出的信号。它将搜寻一些无线电信号,它们将不同于宇宙可能制造出来的信号。”

他说,FAST是“在宇宙中搜寻生命方面的游戏规则改变者”。

基于FAST的强大功能,如果银河系(直径约为15万光年)内存在外星人,他们的信息就很可能被发现。国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默最近向中方提出,希望在FAST加装设备,合作搜索外星人信号。


我们还需要多少天文望远镜

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泡沫原理 发表于 2016-9-28 11:30 | 显示全部楼层
超棒,其实能把这几个科技景点游玩一下,成就也不比五岳登顶低感。
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董巍 发表于 2016-9-28 15:11 | 显示全部楼层
中国人的骄傲!期待能破解外星文明之迷!
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 楼主| 于由 发表于 2016-9-28 16:06 | 显示全部楼层
泡沫原理 发表于 2016-9-28 11:30
超棒,其实能把这几个科技景点游玩一下,成就也不比五岳登顶低感。

只去过河北兴隆的天文台,其它也想去看看。

话说天文望远镜和旅游景点共建真的好吗?
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泡沫原理 发表于 2016-9-30 15:43 | 显示全部楼层
于由 发表于 2016-9-28 16:06
只去过河北兴隆的天文台,其它也想去看看。

话说天文望远镜和旅游景点共建真的好吗?

市场经济没办法。
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泡沫原理 发表于 2016-9-30 15:43 | 显示全部楼层
董巍 发表于 2016-9-28 15:11
中国人的骄傲!期待能破解外星文明之迷!

这次还真有希望了。
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 楼主| 于由 发表于 2016-11-3 22:23 | 显示全部楼层

在“中国天眼”FAST静默区感知体验“静旅游”


11月4日至5日,在贵州省委宣传部指导下,贵州省委网信办、贵州省旅发委、贵州省科技厅将组织全国网媒网络名人集体下线,在“中国天眼”FAST静默区感知体验“静旅游”。中央主要新闻网站、有关省(区、市)主要新闻网站记者,网络大V、旅游达人、科普专家,省内主要网站、新媒体记者等110余人,将通过2天的静默体验和实践,口述所思所想所悟,讲述FAST静旅游的品质属性,推介FAST与静旅游的深度融合,推广FAST静旅游理念。这将是一种前所未有的体验,也将是中国有史以来最安静的网络媒体采访活动。
FAST可与外星“通话” 害怕手机干扰

2016年9月25日,建于贵州省黔南州平塘县克度镇的中国“天眼”FAST正式建成启用。  通过FAST,人类可以观测脉冲星、中性氢、黑洞等这些来自宇宙的信息,甚至有更大机会捕捉外星生命的信号。脉冲星的信号频率,和手机的频率差不多。如果人类能够接收到银河系外脉冲星的信号,就仿佛接了一个10万光年外的电话。据科学家介绍,这款望远镜是被动的接受微弱的宇宙电磁信号,自身并没有强大的辐射,甚至还害怕遭受周边手机信号的干扰。

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“中国天眼”与浩瀚星空(网络图片) 

近天眼须“静默” 11月4日起在5公里静默区集体下线

天眼FAST的竣工启用引发全球关注,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。贵州省委、省政府要求抢抓FAST为加强贵州科技创新、推动天文旅游等新兴产业发展带来的重大机遇。《平塘县射电天文科普城及天坑旅游区开发建设项目》明确指出,“射电望远镜首先是世界级科研设备。只有在充分保障科研功能的前提下才能开发旅游”。如何做好“中国天眼”FAST的科普工作,加强FAST与科普旅游的融合,推介传播“中国天眼”FAST静旅游概念和理念,是一个值得探讨的有意义的课题。神秘的FAST在启用后短短一个月内接待了数万游客,为了不让旅游干扰天文研究,到访者必须遵守电磁波静默区的纪律。

为确保射电望远镜工作中不受干扰,《贵州省500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区保护办法》明确规定,以射电望远镜台址为圆心、半径5公里的区域为核心区内,严禁设置、使用无线电台(站),严禁建设产生辐射电磁波的设施。根据该办法和国家天文台相关要求,贵州省无线电管理局黔南分局将于2016年11月1起永久关停500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区核心区内公众移动通信基站。此后,该区域将屏蔽所有移动通信信号。

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以FAST台址为圆心、半径5公里区域为静默区(网络图片)

两天时间 网媒网络名人和FAST一起“与世隔绝”

在神秘的静默区链接神秘的宇宙,“中国天眼”FAST越来越神秘。好奇地网络媒体们将如约而至。  11月4日,来自全国的网络媒体、网络大V、旅游达人、科普专家等将集体下线,成为静默区里的第一批“游客”。为期两天的静默体验,这批集体下线的“游客”将和天眼亲密接触,在“天眼”下就餐、露营,相互口述采访感受。他们将远离一切电子设备,包括手机、手表、手环、打火机、充电宝、车钥匙、电子门感应钥匙、相机、充电器……  除了这些,如果参与者中有你的朋友,两天里,你不会知道他们具体在干什么,因为他们完全静默、全体下线。或许他们在用最原始的方式进行采访,或许他们在和同行进行口头交流,或许他们正躺在浩瀚的夜空下和“天眼”一起数星星。两天过后,他们会告诉你,在“互联网+大数据”时代,在人们普遍须臾离开手机就发慌的时代,一片可以倾听呼吸的美丽“静默区”,一次唯一的可以下线沉默的“静旅游”心灵体验。





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泡沫原理 发表于 2016-11-4 15:40 | 显示全部楼层
于由 发表于 2016-11-3 22:23
11月4日至5日,在贵州省委宣传部指导下,贵州省委网信办、贵州省旅发委、贵州省科技厅将组织全国网媒网络 ...

试运营的时候门票是368元,小孩子半价,说真的要有时间真想去参观下。
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孙国治 发表于 2016-11-16 22:52 | 显示全部楼层
FAST项目还真有可能对地外文明探测起到很大作用,也许10--20年之内就会有结果。

不过,FAST项目占据前两位的主要目的还并不是地外文明探测,这只能赶巧。
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韩会民 发表于 2016-12-4 20:30 | 显示全部楼层
于由 发表于 2016-11-3 22:23
11月4日至5日,在贵州省委宣传部指导下,贵州省委网信办、贵州省旅发委、贵州省科技厅将组织全国网媒网络 ...

      FAST正遇到技术方面障碍,全面正常工作遇到挑战,2016年9月25日竣工以来一直未能按计划如期工作。原因是天线镜面变形功能受挫,使得早期科学应用受到限制,也就是天眼的动眼范围受限,好比井里之蛙没有足够视野。看来短期内很难改进,但愿FAST早日正常投入工作。
http://it.sohu.com/20161122/n473785442.shtml
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 楼主| 于由 发表于 2016-12-5 06:06 | 显示全部楼层
韩会民 发表于 2016-12-4 20:30
FAST正遇到技术方面障碍,全面正常工作遇到挑战,2016年9月25日竣工以来一直未能按计划如期工作。 ...

好文!谢谢推荐!转载:http://www.ufocns.com/thread-1175-1-1.html
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