世界最大單口徑500米球面射電望遠鏡 (FAST)2016
Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope
2016年6月10日,在貴州省平塘縣拍攝的500米口徑球面射電望遠鏡,其主體工程反射板即將安裝完畢,目前工程技術人員正在對500米口徑的四周進行部件材料精準安裝。
項 目 進 程
1994年4月 |
預研究及貴州選址工作啟動 |
2007年7月 |
FAST項目正式立項 |
2011年3月25日 |
FAST工程正式開工建設 |
2012年12月31日 |
台址開挖主體工程竣工 |
2013年12月31日 |
FAST完成鋼結構主動反射面環形支撐圈梁的製造與安裝。 |
2014年11月30日 |
饋源支撐塔建成 |
2015年2月4日 |
大跨度索網安裝工程完成 |
2015年8月2日 |
第一塊反射面單元成功吊裝 |
2015年11月21日 |
饋源艙成功起艙進入聯調階段 |
2016年7月3日 |
FAST望遠鏡主體工程完成 |
2016年9月25日 |
FAST望遠鏡正式開光,中國進入觀天時代。終極目標在尋找宇宙規律(Looking for the law of the universe)。 |
工程概況
500米口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)利用貴州喀斯特地區的窪坑作為望遠鏡台址,建造世界第一大單口徑射電望遠鏡,其擁有30個標準足球場大的接收面積。FAST作為世界最大的單口徑望遠鏡,將在未來20至30年保持世界一流地位。全新的設計思路,加之得天獨厚的台址優勢,使其突破了望遠鏡的百米工程極限,開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式。
三項自主創新: |
1、利用獨一無二的貴州天然喀斯特窪地台址 |
2、應用主動反射面技術在地面改正球差 |
3、輕型索拖動饋源支撐將萬噸平臺降至幾十噸 |
專案主管部門:中國科學院 |
專案共建部門:貴州省人民政府 |
專案建設單位:中國科學院國家天文臺 |
科學目標: |
1、FAST有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣 |
2、能用一年時間發現數千顆脈衝星,建立脈衝星計時陣 |
3、主導國際甚長基線干涉測量網,獲得天體 超精細結構。 |
4、進行高解析度微波巡視,檢測微弱空間信號。 |
5、參與地外文明搜尋。 |
6、參與子午鏈工程,提高非相干散射雷達雙機系統性能。 |
7、將深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星, |
應用目標: |
1、空間飛行器的測控與通訊 |
2、脈衝星計時陣和自主導航 |
3、非相干散射雷達接收系統 |
4、高解析度微波巡視 |
技術指標: |
1、球反射面:半徑-300m,口徑-500m |
2、有效照明口徑:300m |
3、焦比:0.467 |
4、天空覆蓋:天頂角 40° |
5、工作頻率:70MHz-3GHz |
6、靈敏度(L波段):2000 |
貴州黔南州有天然的喀斯特窪地,適合建造望遠鏡
由中國科學院國家天文臺與貴州省政府共同建造、位於貴州省平塘縣的電波望遠鏡「天眼」,3日完成最後一塊反射面板的吊裝,成為世界現役口徑最大、靈敏度最高的電波望遠鏡。根據中國科學院規劃,「天眼」將在2016年9月初步投入使用,尋找與研究銀河系外的中子星與中性氫區。
被譽為中國「天眼」的電波望遠鏡,官方名稱為「500公尺口徑球面電波望遠鏡」(Five-hundred-meter
Aperture Spherical Radio Telescope,FAST),工程費時5年,耗資近7億人民幣(約新台幣35億元)。根據中國FAST工程辦公室資料,望遠鏡面由4500塊反射面板組成,直徑500公尺,圓周長約1.6公里,總面積達25萬平方公尺,相當60座足球場。
據《新華國際》報導,為保護FAST,貴州省政府也對核心區內近萬名居民實施整體搬遷撤離,遮罩5公里內所有無線電通訊信號。
FAST工程辦公室副主任張海燕表示,與號稱地面最大的機器的德國「埃菲爾斯伯格」(Effelsberg)100公尺口徑電波望遠鏡相比,FAST靈敏度將提高約10倍。被評為人類20世紀10大工程之首、美國波多黎各「阿雷西博天文臺」(Arecibo)300公尺口徑望遠鏡,直徑從305公尺擴建至350公尺,FAST綜合性能較之提高約2.25倍。
FAST工程90%以上材料為中國自主研製,可主動接收電磁波,4500塊反射面板全為可運動的等邊球面三角形葉片,透過主動變形技術,將球面鏡改變成拋物面鏡,增加觀測範圍。中國天文學家南仁東指出,FAST是一雙靈敏的耳朵,能分辨出來自宇宙的無線電波,「如同在雷陣雨中聽到蟬鳴」。
中國天文學家趙之珩認為,宇宙電波的觀測,推動人類對於宇宙的理解,包括中子星、類星體等。FAST若能發現中子星與黑洞組成的雙星系統,有助揭開現代天文學「兩暗一黑」(暗物質、暗能量、黑洞)謎團。
FAST全稱為Five
hundred meters Aperture Spherical Telescope(500米口徑球面射電望遠鏡),這具望遠鏡是國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一,採用我國科學家獨創的設計和我國貴州南部的喀斯特窪地的獨特地形條件,建設一個約30個足球場大的高靈敏度的巨型射電望遠鏡。
FAST望遠鏡建造過程中的圖景
FAST建成後將成為世界上最大口徑的射電望遠鏡,FAST與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高約10倍;與排在阿波羅登月之前、被評為人類20世紀十大工程之首的美國Arecibo 300米望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍。
喀斯特窪地最初地貌
FAST工程將主要用於實現巡視宇宙中的中性氫、觀測脈衝星等科學目標,是世界上正在建造及計劃建造中口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,將在未來20年至30年內保持世界領先地位。
圖為工作人員正在安裝望遠鏡反射片龍骨
據介紹,平塘500米口徑球面射電望遠鏡係統工程將於8月30日前完成,目前除了射電望遠鏡核心區域各施工單在抓緊作業外,眾多配套設施,如:觀景臺、步道價梯、賓館、綜合樓等等附屬設施也在緊張建設之中。
平塘縣公安局克度派出所民警介紹,現在每天前往觀看大射電望遠鏡的天文愛好者,遊客達數百人。
由於觀景臺正在修建,坡陡路險,還未達到開放接待遊客的條件,許多人匆匆而來,僅能觀賞到射電望遠鏡外圍周邊的奇特地形和田野風光,希望遊客不要盲目前往。
據平塘縣有關部門介紹,大射電望遠鏡附近正在緊鑼密鼓籌劃係列旅遊項目,不久的將來,人們在前往大射景區觀賞世界級的500米口徑望遠鏡同時,可以通過索道、纜車、電車等便捷的交通,欣賞到周邊更多的奇山美景。
據介紹,FAST索網結構的一些關鍵指標遠高於國內外相關領域的規範要求。
例如,主索索長控制精度須達到1毫米以內,主索節點的位置精度須達到5毫米等。
同時,索網採取主動變位元的獨特工作方式,即根據觀測天體的方位,能在500米口徑反射面的不同區域可以形成直徑為300米的拋物面。
中國科學院
http://www.cas.cn/zt/kjzt/fast/