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“中国天眼”今日正式对全球开放 它最近发现了这些…… 

2021-03-31 09:42 |浙江新闻客户端 |编辑 樊成友

北京时间3月31日零点起,一封来自“中国天眼”的邀请函向全球发出。

被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)正式对全球科学界开放,征集来自全球科学家的观测申请。作为国之重器,“中国天眼”向世界打开了合作共享的大门。

3月28日拍摄的“中国天眼”全景(维护保养期间拍摄 无人机照片)。新华社记者 欧东衢 摄

世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜

被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST由我国已故天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用,进入调试期。2020年1月11日,FAST通过国家验收,正式开放运行。

3月28日拍摄的“中国天眼”全景(维护保养期间拍摄,无人机照片)。新华社记者 欧东衢 摄

FAST是世界上最大最大单口径、最灵敏的射电望远镜,比位居第二的望远镜直径多出200米。其综合观测能力提高了约10倍,将在未来10到20年保持世界领先地位。在FAST之前,世界上最大的单口径射电望远镜是位于波多黎各的Arecibo Observatory(阿雷西博天文台),直径为305米,后扩建为350米。

FAST已发现300余颗脉冲星

最近,中国科学院院士、FAST科学委员会主任武向平透露,截至今年3月,“中国天眼”已发现脉冲星数量超过300颗

脉冲星就是旋转的中子星,因不断地发出电磁脉冲信号而得名,其密度每立方厘米相当于1万艘万吨巨轮的质量压缩起来,那是一个地球上无法想象的、类似科幻小说《三体》里“水滴”的世界,从脉冲星中遴选出脉冲信号稳定的毫秒脉冲星,将来有望应用于星际导航。

举例来说,如果你要走到火星甚或走出太阳系、银河系,根本无法用地球上的GPS去导航,但如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置,就可以通过它来定位、导航。

1967年,人类发现了第一颗脉冲星;直到50年后,中国人才用自己的射电望远镜FAST发现了第一颗新脉冲星。而在如此短时间内发现这么多颗脉冲星,足见“天眼”实力之强。武向平期待,未来5年这一数字能达到1000颗,甚至能找到银河系外的第一颗脉冲星。

此外,“天眼”脉冲星计时精度领先国际水平4倍以上,有望在纳赫兹引力波这一备受全世界关注的前沿科学探测方面取得重大突破。

申请项目观测时间8月开始

中科院国家天文台有关负责人表示,“中国天眼”向世界全面开放,彰显了中国与国际科学界充分合作的理念。在开放合作中,中国的科学重器将更好地发挥效能,促进重大成果产出,为全人类探索和认识宇宙作出贡献。

据了解,FAST科学运行包括自由申请项目和重大项目。本次征集为自由申请项目观测申请,单个申请项目观测时间不超过100小时。征集项目的评审结果将于今年7月20日对外公布,观测时间将从今年8月开始,首年预计分配给国外科学家的观测时间占10%左右,约为450个小时。

3月29日拍摄的夜幕下的“中国天眼”(维护保养期间拍摄)。新华社记者 欧东衢 摄

“中国天眼”四大科学目标:

1.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;

2.观测脉冲星,研究极端状态下的物质结构与物理规律;

3.主导国际低频甚长基线干涉测量网,获得天体超精细结构;

4.探测星际分子;搜索可能的星际通信信号。

为了这四大目标,“天眼”全副武装,前所未有地扩大了人类探索宇宙的“可视范围”——与美国的“凤凰”计划相比,口径500米的“中国天眼”可将类太阳星巡视目标扩大至少5倍,可有效探索的空间范围远超此前最先进的射电望远镜。

“天眼之父”南仁东

南仁东在FAST工程落成启用仪式上(2016年9月25日摄)。新华社记者 金立旺 摄

南仁东在FAST工程落成启用仪式上(2016年9月25日摄)。新华社记者 金立旺 摄

在国家天文台研究员陈学雷的记忆中,南仁东是一个随性不羁的人。很难想象,这样的他会被一个项目拴住,而且一拴就是22年。

上世纪90年代初,南仁东辞去日本的高薪工作,义无反顾地回到祖国筹建FAST工程项目。

FAST工程建设的艰难程度远超想象,它不仅涉及天文学、力学、机械工程、结构工程、电子学,甚至涉及岩土工程等几十个不同专业领域,且关键技术无先例可循,关键材料急需攻关,现场施工环境也异常恶劣复杂。

为了给FAST项目选到合适的台址,从1994年到2005年,南仁东每天翻山越岭,走遍了贵州上百个窝凼。

日常工作和生活中,南仁东对同事和学生们都很随和,平易近人,跟谁都像是处了好几十年的老友一般,可以互开玩笑,也可以敞开心扉。

但如果碰到对FAST工作不够认真的人,他会毫不留情地批评,脾气“坏”得很。虽然南仁东对工作要求极严,但他并不专横,重要的技术决策,他也愿意听取技术人员的意见。

南仁东在大窝凼施工现场(2013年7月19日摄)。新华社发(中科院国家天文台供图)

2015年,已经70岁的南仁东被查出罹患肺癌,但他并未因此放下手头的工作,必要时还是毫不犹豫地奔赴现场。就在生命的最后几个月,他依然密切关注着FAST的每一项进展。

百折不挠,千锤百炼。2016年9月25日,“中国天眼”终于在贵州告成,成为举世瞩目的工程奇迹。它的建成将为探索宇宙奥秘提供独特手段,为基础研究、战略高技术发展和国际科技合作提供世界领先的创新平台。

2017年9月15日23时23分,500米口径球面射电望远镜(FAST)首席科学家、总工程师、中国科学院国家天文台研究员南仁东的生命,永远定格在了这一刻。

(综合新华社、央视网、中国新闻网等)

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