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中國「天眼」完工 領先世界20年 500公尺口徑全球最大

鉅亨網 鉅亨網 2016/7/4 鉅亨網新聞中心

世界最大單口徑射電望遠鏡--500公尺口徑球面射電望遠鏡(FAST)的主體工程昨(3)日完工,進入測試調試階段。該望遠鏡可通過接收電磁波的方式,觀測脈衝星、宇宙生命體等,建成後將供全球科學家使用,探索宇宙起源、演化,藉助FAST「尋找『地外文明』的幾率,比現有設備提升了5-10倍。FAST有望在未來10至20年保持世界一流設備的地位。

綜合星島日報、香港文匯報報導,射電望遠鏡可接收天體射電波段輻射,FAST計畫最早於1994年提出,經過13年的研究,5年多的建設,預計今年9月迎來該望遠鏡開「睜眼」。昨(3)日上午,在貴州省平塘縣克度鎮金科村,一個被當地人稱為「大窩凼」的喀斯特天坑裏,FAST反射面的最後一塊反射單元滑至150公不米深處的球形反射凹面中心,宣告世界最大單口徑射電望遠鏡的主體完工。

「大窩凼」天然的深度、形狀適合建造FAST,可減少工程成本;附近無鄉鎮、城市,無線電干擾小。法新社此前報導指,當局為建FAST,搬遷近萬名居民,每人可得約1萬元人民幣的補助。新華社指,「大窩凼」附近居民「窮得要節省柴火」,住在「連電都不通的封閉小世界」,得知建造望遠鏡時,「村民們說,外星人讓他們搬離了這個地方。」

FAST的反射面口徑達500公尺,大小相當於30個足球場,由4445塊、186種不同大小的三角形反射板構成。工程總工藝師王啟明說,望遠鏡「從技術到材料,基本都是國產化」。此前,世界最大單口徑射電望遠鏡是美國阿雷西博300公尺口徑望遠鏡,科學家用它觀測脈衝星,間接證實重力波的存在,並獲諾貝爾物理學獎。

理論上,FAST能接收到137億光年以外的電磁信號,接近於宇宙邊緣。中國科學院國家天文台研究員彭勃說,「口徑從300公尺到500公尺,天文望遠鏡發展的一小步,人類了解宇宙邁出了一大步。」據介紹,FAST主要用於探索宇宙起源和演化、暗物質、星系的演化。

知名科幻作家、《三體》作者劉慈欣說,FAST具備了探尋「地外文明」的條件,「希望能有劃時代的發現」。國際著名搜索外星人的SETI計畫首席科學家丹·沃西默表示,希望能與FAST合作,尋找外星人。

工程預計9月竣工,進入測試調試階段。依照規劃將被應用於尋找和研究宇宙中的脈衝星等方面,為中國火星探測等深空研究奠定重要基礎。中科院國家天文台副台長鄭曉年表示,FAST建成後的靈敏度將比德國波恩100米望遠鏡提高約10倍,綜合性能將比美國阿雷西博300公尺望遠鏡提高約10倍。FAST有望在未來10至20年保持世界一流設備的地位。

FAST工程辦公室主任張蜀新透露,將成立一系列機構,包括科學委員會、用戶委員會等。科學家需向科學委員會提出使用申請,明確研究內容、目的、方法等,通過委員會評審後方可進行。FAST將對全世界科學家開放,也會遵循國際慣例,優先選擇本國科學家的項目,而香港科學家有望獲得與大陸同等的機會。

FAST的首個應用科學研究就是尋找和研究宇宙中的脈衝星,並期望第一年就找到50-80顆銀河系外的脈衝星。「脈衝星具有強大的磁場,就像是星際航行中天然的GPS導航點。」中科院國家天文台副研究員岳友嶺表示,利用脈衝星探測引力波,對中國的天文乃至整個科學研究都有重要意義。

「天文界希望FAST能做更多的科學研究,希望找到脈衝星,看到暗的氣體。」岳友嶺說,銀河系理論上估計有10萬顆左右的脈衝星,目前觀測到的已有2,000多顆,距離地球最近的大約有100光年。

FAST不僅可以看到銀河系內的脈衝星,還可以看到臨近銀河系的仙女星系中的脈衝星,甚至更遠星系的也可能會看得到。

專家表示,隨着FAST的建成,將會把引力波探測的靈敏度提高2至3倍。在應用方面,脈衝星更像是星際航行中的天然導航點,通過對脈衝星的探測,人們可以更順利地進行星際航行。

脈衝星就像天體物理實驗室,可以研究一些特殊天體物理和宇宙演化現象。如果發現脈衝星與黑洞組成的雙星系統,科學家可以利用脈衝星去研究黑洞周圍時空。

〈世界超級望遠鏡比較〉

美國阿雷西博(Arecibo)望遠鏡

口徑:350公尺

地點:波多黎各

建成:1963年

類型:單口徑,固定式

備注:中國FAST出現之前最大的單口徑射電望遠鏡,人類20世紀10大工程之首

德國波恩望遠鏡

口徑:100公尺

地點:德國波恩市

建成:1972年

類型:單口徑,全向轉動

備注:地面上最大的機器

中國FAST望遠鏡

口徑:500公尺

地點:貴州大窩凼窪地

建成:預計2016年

類型:單口徑,跟隨天體轉動

備注:世界最大單口徑射電望遠鏡。與德國波恩望遠鏡相比,靈敏度提高約10倍;與美國阿雷西博望遠鏡相比,綜合性能提高約10倍。

資料來源:香港文匯報

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