年1月11日，米口径球面射电望远镜（FAST）投入正式运行。全新的设计思路，加之得天独厚的台址优势，使其突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。截至年11月，FAST发现脉冲星数量已超过颗，是当之无愧的“中国天眼”。

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FAST简介

米口径球面射电望远镜（FAST）以贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址，是世界第一大单口径射电望远镜，拥有30个标准足球场大的接收面积。由我国天文学家南仁东先生于年提出构想，历时22年建成，于年9月25日落成启用。

FAST由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。其综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。

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关于FAST

问

FAST是如何排水的？

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FAST简介

关于FAST会不会“泡汤”这个问题，“天眼之父”南仁东先生早就想到了。FAST的选址经过了地形、地质和水文地质环境等多方面的工程详细勘探，最终选定的喀斯特洼坑具有优良的排水性能。

在天眼的构造上，尽管远观FAST像是一口“大锅”，但它实际上却是一个“大筛子”。我们所看到的“锅”下面螺旋状的纹路，实际上是下面的小路，因为FAST是半透明的！FAST的反射面板上有孔，板间有缝，反射面之下的天坑底部又有溶洞和暗河。又有人工排水渠同时建造了垂直与水平的泄洪通道。不相信？我们来看看FAST的近照：

问

FAST蒙尘了怎么办？

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FAST简介

FAST的反射面板就算落上树叶、羽毛、尘埃，甚至于沉积渣滓或者是长上藻类附着物，也都不会对观测产生任何影响。

同时，因为FAST的总面积巨大，“清洗”的代价过于高昂。耗时的同时还浪费了观测时间。所以，FAST虽然会“蒙尘”，却不需要“清洗”。

问

FAST受天气的影响大吗？

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FAST简介

虽然FAST的设计观测频率上限可以到8GHz，但其观测频率在可预期的未来会处在3GHz以下。而电磁波频率越低，受到天气的影响就越小。

大气对于FAST的观测影响可以忽略；云、雾对3GHz以下观测的影响可以忽略，对3~8GHz观测影响很小；即使较大的降水（雨、雪、雹）对3GHz以下观测的影响也较小，可以忽略。因此，FAST的主要观测频率受天气的影响不大。

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FAST和阿雷西博望远镜的比较

FAST的基本设计与现已坍塌的阿雷西博天文台的电波望远镜相似：两者都是在天然形成的渗穴内安装固定的反射器，反射器以穿孔铝板制成，上方悬挂着有可移动的接收器。两者的有效口径也都小于主镜实体的尺寸。但是，除了大小之外，还有四个显著的差异。

首先，阿雷西博的反射盘是固定的一个球形。虽然它也悬挂在钢缆网上，下面也有支撑可以微调它的形状，但它们仅用于维护，并且是用手动操作和调整。它是一个固定的球形，并且有两个额外的反射器悬挂在上面，以修正由球面产生的球面像差。

其次，阿雷西博的接收平台固定在一个定点。为了支撑附加反射器更大的重量，主要的支撑电缆是静态的，唯一电动的部分是用于补偿热膨胀的三个抑制绞车。天线安装在平台下方的旋转臂上。这种较小的运动范围限制它只能查看天顶距19.7°范围内的物件。

第三，阿雷西博可以接收更高的频率。组成FAST主反射器的三角形面板限制了其近似抛物面的精确度，因而限制了它可以聚焦的最短波长。阿雷西博更严格的设计使其能够将锐焦保持到3公分的波长（10GHz）；FAST的限制为10公分（3GHz）。二阶位置控制的改进，或许可以将其推进至6公分（5GHz），但主反射器成为最终的限制。

第四，FAST的盘面更宽，有助于更广大的视野。尽管阿雷西博在观察天顶时可以使用到全口径的米（1,英尺），但典型的倾斜观测的有效口径只有米（英尺）（因为阿雷西博的位置接近赤道，所以可以经由地球的自转扫描到较大部分的天空而得到补偿。阿雷西博位于北纬18.35°，而FAST位于北纬约25.80°N，向北偏移了约7.5°）。

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结语

中国天眼，从科学家的梦想酝酿到庞然大物仰天盖地而起，经历了二十多年的时间。它集结了科学家、工程师、建造工人等几千人智慧与汗水的结晶。FAST工程从设计到技术，从材料到建造，国产化贯穿始终，天眼工程的孕育诞生烙印着我们自豪的——中国制造。

参考资料：

1.陈芳;齐健.全球最大单口径射电望远镜在贵州落成启用.新华社.[-04-04].

2.张素.FAST望远镜首次新发现脉冲星6颗通过国际认证.中国新闻网.-10-10[-10-10].

3.不可能变可能“天眼”精神让奇迹延续——记中国天眼FAST团队.中国科学报.[-01-11].

4.记者吴月辉.“中国天眼”4月1日起对全球科学界开放.新华网.人民日报.-01-05[-01-11].

20060陈昱朋