探秘中国最大望远镜

                                                             http://gzsbwhh.blog.sohu.com/185358394.html


一起来看看中国最大的望远镜，牛逼啊


人类从有文明开始，就对自身和自身所处的环境充满了好奇：我们所在的这个世界是何时开始存在的？除了人类是否还有外星生物存在……人类对于宇宙的求索从没停下脚步。
    大自然赐予贵州独特的喀斯特地貌，成了FAST最完美的“栖息”之所。2014年，中国大射电望远镜(简称FAST)将在平塘大窝凼正式运行，这个口径500米的“天眼”，将比当今世界上最大的射电望远镜接收面积增加两倍多。它是接受外星人信息的“手机”，是研究神秘物质的巨大“耳朵”，也是未来星际航行的“眼睛”，它将带领我们追溯宇宙诞生之初，揭开人类从哪里来，又到哪里去……
    本期解读周刊带您走进“天眼”，一探FAST的传奇故事。
   

                               
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    世界第一的期待与挑战
这个堪称天眼的大家伙建成后，将开展一揽子的科学研究计划：巡视宇宙中的中性氢以探索宇宙的起源及演化；进行脉冲星观测以研究极端状态下的物质结构和规律；主导国际甚长基线干涉测量网以获得天体超精细结构。
更多的天文迷们则希望，这个500米口径的“天眼”建成后，能帮助人类接收到某种来自“地外文明”的信号。但无论是哪个计划，天眼的观测目标都是瞄向目前天文学领域最难的谜题。
与天文爱好者关注的宇宙谜题不一样的是，闲暇的时候，村民杨朝明会来到大窝凼的施工现场，在一旁静静观看工程的进度。他疑惑的是，这得造多大一口锅，才能罩在他们昔日居住的天坑。
事实上，杨朝明的疑惑之初，正是天眼如何实现宇宙探索之前要解决的问题。如何建设这个前所未有的庞然大物，缺乏可以参考对比的数据样本，这本身也是一种挑战。
按照当前的工程技术和材料科学，根本无法找出足够强度的底座支架来承受大锅的重量，因此只好固定在山窝上，这是选在喀斯特山洼地势的优势；另一方面，大锅上方悬吊的信号反馈设备就有30多吨重，其支撑柱所承受的压力，同样考验相对复杂的地质构造。
“FAST球面状主动反射面，是由4600块单元组成的。”FAST项目办副主任李奇生说，尽管是固定在洼地上，但每一块单元背后，都是由机器人掌控的绳索来调整方向，获得高精度的定位，这些都是我国在世界上独一无二的技术。
开建“天眼”前的大窝凼。　　资料图片

FAST项目施工全景，远远望去是一个直径超过500米的大坑。

    凭借特有的喀斯特地理环境和无线电环境，贵州平塘县一个名叫大窝凼的偏僻洼地，一夜之间成为国际天文学界的关注焦点：当今世界在建的 最 大 射 电 望 远镜——— 500米球面射电望远镜(FAST)将于2014年在这里横空出世。
    伴随着天量的数据传输，人类对未知宇宙的探索将又添一把利器。也许在某一天，某个细微的信号将给科学家们带去颠覆性的宇宙认知，它或许是宇宙诞生之初的信息，抑或是来自外星人的问候……
    1
    山窝里建世界天眼
    在大窝凼生活了64年的村民杨朝明，从没想到自家有一天会搬迁，也从未预料到会和“FAST”这几个陌生的字母发生联系。
    在贵州特有的喀斯特地貌中，随处可见山窝和洼地。但大窝凼这个距离平塘县城85公里的山洼地，却是大得有些出奇：四面的小山围出一个高近1000米、面积5万平方米的U形洼地。
    和杨朝明一起世居这个山洼地的12户村民，于是用“大窝凼”命名了这个自然村落。大窝凼几乎阻断了和外界的联系，此前甚至不通公路。外界少有人来到这里，而村民们除了步行近10公里到克度镇上买点日常生活用品，和外界几乎没有过多的联系。
    村民们世外桃源般的平静日子，大约在10多年前被一群频频前来的不速之客打破。“看样子应该是搞科学的。”杨朝明说，这群山外来客拿着村民们看不懂的奇怪仪器，东走走西看看摆弄一通就走了。
    随后的几年，前来考察的人有增无减。让村民们感到意外的是，不时有金发碧眼的外国人也来察看。
    第一次看见外国人的村民开始好奇地议论起来了，而经常给这群外来客做向导的杨朝明，最先得知准确消息，这里要修建一个巨大的天文望远镜和天文台。
    事实上，直到2006年国家天文台才最终选定大窝凼。2008年12月26日，国家重点科技项目———FAST，正式在贵州平塘县克度镇奠基开工，整个工程将于2014年完工。
    杨朝明家与其余11户大窝凼农户要搬离祖祖辈辈生活了近200年的故土。克度镇党委书记冉崇永说，government将大窝凼移民新宅建在克度镇上——— 清一色的二层“小洋楼”，同时根据每户情况进行相应资金补偿。
    不过在大窝凼的村民当中，大家都叫不惯FAST这个有些拗口的名字，而是给它取了一个颇为形象的名字：天眼。
    与其世界之最的名声相比，施工场面并没有想象中的“热火朝天”：几台挖机从“锅上沿”向下，一直到“锅底”，螺旋分布作业。被挖下的土石装入一车车卡车运走，“锅”的四周显露出棕红色的岩壁。
    现场施工人员段建仁解释这种“冷清”说，“目前，场地上有140多人在施工，由于大窝凼呈‘锅’状，为保证安全，施工必须分段进行，不能上下同时开工。”
    FAST项目现场办副主任李奇生说，这是一项十分浩大的工程，建设周期为5年半。现在工程的配套工作，包括道路的修建、现场办板房的搭建等已经进行完毕，项目基址正在有条不紊地进行开挖。
    尽管现在还处在紧张的建设施工阶段，但这并不妨碍大窝凼成为人们关注的热点。每天前去的参观者络绎不绝，甚至是国际天文专家。“只要到了中国，他们大多会提出要求实地看一眼。”李奇生说。
    2
    天眼巨阵的中国行动
    建造规模足够庞大的信号极为灵敏的射电望远镜，这算得上是当今国际所有天文科学家们的一个共同愿望。科学家们探索宇宙的奥秘，一个重要的手段是采用射电望远镜来接收宇宙空间的无线电波。
    按照现在的射电天文望远镜的设计，捕捉来自遥远天体所发射出的无线电信号，首先要借助一个锅型的表面进行收集，然后反射到大锅上方的副镜中，最后，经过副镜二次反射后传递给中央接收器。
    在同样的技术条件下，反射锅的面积越大，所获得的信号理所当然就越多。随着天文学家对宇宙观测的提高，人类建造的望远镜也越来越大。从德国波恩能够转动的100米望远镜，再到20世纪十大工程之手的美国300米望远镜，人类不断挑战大口径望远镜的工程极限。
    直到1993年，在第24届国际无线电科联京都大会上，来自澳、加、中、法、德、印、荷、俄、英、美10国的天文学家们，联合提出一个雄心勃勃的计划：联合建立数十个乃至上百个小口径的射电望远镜群，然后把它们相互连接起来。接收无线电信号的总面积为1平方千米。这就是著名的“一平方千米射电望远镜”(英文缩写为SKA)。
    “如此大的规模，让解决困惑天文学界的难题，又向前迈进了一大步。”李奇生说。这个由17个国家出资10亿欧元的巨阵，将带给天文学家更多意料之外的发现。
    各国纷纷抛出自己的方案，都希望承担这项21世纪的国际射电望远镜工程。而我国最初提交的方案是，建造30架300米口径的射电望远镜阵列。
    尽管中国最终从SKA项目选址上落选，但中国推进FAST项目就更加迫切和需要。借助以其巨大的接收面积和地处所有网边缘的地域优势，FAST在加入国际主导甚长基线干涉(VLBI)测量网后，将使我国在这一领域国际合作中处于主导地位。而甚长基线干涉测量具有极高的分辨率，可获得天体的精细结构。
    ⊙4
    平原与洼地之争
    与接收可见光的望远镜不同的是，射电望远镜的观测几乎不受任何天气状况和无线电环境污染的影响，从而实现24小时不间断地接收数据。
    但射电望远镜却对周围的无线电环境有着苛刻的要求，无论是广播电台、电话信号还是电视信号等无线电数据传输，都会对它的正常工作产生干扰现象，从而无法准确辨别出科学家们需要的射电信号。
    日益恶化的无线电干扰环境，也让来自各国的科学家们觉得必需赶紧行动。“人类的梦想之一，就是在电波环境彻底破坏之前，真正看一眼初始宇宙，弄清宇宙结构是如何形成和演化的。只有大射电望远镜才能帮助人类实现这一梦想。”国家天文台FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东说。
    既要有较好的洼地形貌，可以稳稳地架住大射电望远镜巨大反射球面，又要有较好的电波环境，国家天文台无论是SKA还是FAST的计划，从一开始就决定了要安放在贵州这片喀斯特地上。
    1994年，中国天文界以北京天文台为核心，组成了(SKA)中国推进委员会，并把目光投向贵州山区的洼地。到了1997年，(SKA)中国推进委员会提出了LT(SKA)中国工程概念先导单元，这是由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜(即现在的FAST)的创新方案的初步设想。
    与我国选在贵州洼地的计划不同的是，争取SKA项目强劲对手的南非、阿根廷和澳大利亚，则主张建立在平原地带，通过更小口径，但数量更为庞大的望远镜列阵。这就要求更宽广的核心观测区，要求达到3000公里以上，这对中国十分不利。
    “实际上，我们当初的计划是SKA与FAST在贵州的选址，都是在同步进行准备当中。”作为FAST项目第二轮选址工作的负责人，贵州大学科技处副处长、长期致力于喀斯特地质研究的宋建波教授说：“中国以贵州南部平塘普定等县的洼地台址为核心，与另外三个国家参与SKA的激烈竞争”。
    2005年12月，由宋建波和他的工作团队，递交一份厚厚的SKA在贵州的选址计划。如果不出意外，在贵州的大射电望远镜将不是一个，而是三十个。遗憾的是，由于SKA选址委员会更倾向于大数量小口径的方案，中国的方案虽然被淘汰，但在贵州建立FAST的计划没有因此而搁浅。
    随着全球经济的发展，射电天文的电噪环境变得非常严峻，为了保护预选区的电噪环境，贵州省建立局域电波宁静区，2000年1月和7月，预选洼地地区的观测结果表明，电噪环境呈稳定趋势。
    而两任美国Arecibo天文台台长到贵州的预选区考察，认为预选区洼地作为巨型球面射电望远镜台址是世界上独一无二的。由此，贵州特殊的喀斯特地貌，成为完成人类这个终极梦想的理想地。
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    寻找最完美洼地
    2002年11月，贵州大学的宋建波教授受贵州科技厅、中国科学院国家天文台联合委托，开始承担国家重大科技基础设施项目“大射电望远镜(FAST/SKA)”的贵州选址任务，开始进行FAST在贵州的第二轮台址普查。
    如何在贵州星罗密布的洼地中，找出FAST最完美的台址，这个成为困扰科学家们10多年的难题，也直接关系到大射电望远镜能否成功建设的关键。
    “从未想到此生有缘中途介入大射电望远镜选址这样艰巨的科研工作，因为那是我一生都不敢想象、永远有神秘感的天文学科领域。”宋建波说。尽管对自己的专业研究水平十分自信，但这位当时30岁就破格评上教授的年轻学者正式接手这项任务时，除了激动外更多的还是担心做不好的忐忑不安。
    根据所签项目合同的内容，第二轮选址最初的工作重点是：在中国科学院遥感应用研究所已有选址工作的基础上，开展大射电望远镜(FAST/SKA)在贵州的第二轮台址普查及相关环境研究，为世界上最大的射电望远镜(FAST/SKA)建在中国贵州提供候选台址，并合理地规划大射电望远镜阵的台址布局。
    其中最主要的一条就是将原有的平塘、普定两个县候选区扩大到全省，实现贵州境内大射电望远镜(FAST/SKA)台址的全面普查，以避免遗漏最佳台址。这意味着，宋建波博士必须将视野放在全省范围内，工作量陡然成倍增加。
    宋建波说，当初国家天文台将项目的密级定为“秘密”，主要是出于两个考虑：一是项目自身的保密性质；二是为避免出现贵州省内各县的台址竞争。因此，他的做法是，到各县考察洼地时不惊动地方government，收集到资料后马上走人。
    而这也意味着不能得到地方government的支持，哪怕是一些最基础的数据，也需要独自完成调查。
    查阅了贵州全省8000多幅1：10000地形图，宋建波和他的团队，用了整整一个月的时间不停疯跑，从符合条件的743个喀斯特洼地中，初选出82个集中分布于贵州黔南州、黔西南州、安顺市的洼地。
    “为了寻找到适合建设适宜作为大射电望远镜台址的喀斯特洼地，差不多跑遍了全省每一个喀斯特洼地。3年下来，一直伴随的长城塞弗越野车已完全报废了。”宋建波说。
    也正是在这个过程当中，平塘县克度镇大窝凼洼地再次进入宋建波的考察视野。发现这个洼地又大又圆又深，从形态上符合FAST的几何要求。但科学不能仅靠感觉，要由充分的科学依据作为支撑。
    “这就像是一个层层选秀的过程。”宋建波说，他和团队做的就是一个评审的工作。但是越到后期，评审们的工作就越来越大，决定淘汰哪个选址也就越难，这需要收集更多的科学数据，进行全方位的综合比较。
    经过1000多天的野外考察和室内研究，这位年轻的博士带领他的团队，克服重重困难，圆满完成了选址任务，为大射电望远镜(FAST/SKA)落户贵州提出最优的台地建议方案：平塘县的大窝凼。
    这项任务完成后，中国探月工程首席科学家欧阳自远院士这样高度评价：不仅解决了国家重大基础设施建设必须解决的工程地质难题，合理建议了FAST/SKA理想的台址，在世界上首次系统提出了大射电望远镜选址的理论与方法。
    数字“天眼”
    身价6亿多元
    这个号称世界最大的单口射电望远镜，总投资6亿多元，建成后将用于探索宇宙的终极奥秘。
    块头30个足球场
    作为国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一，FAST完全由我国科学家自主研究。口径达500米，全称为500米口径球面射电望远镜(英文简称FAST)。它利用平塘县内喀斯特洼地的独特地形条件独创的设计，建设一个拥有30个足球场大的巨型射电望远镜。
    视力比波恩灵敏10倍
    FAST与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比，灵敏度提高约10倍；与被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo 300米望远镜相比，其综合性能提高约10倍。
    眼界高阿雷西博1个数量级
    与当今世界上最大的射电望远镜——— 阿雷西博射电望远镜相比，FAST的接收面积增加了2.35倍，可观测天体数量将增加近一个数量级，这已是通常意义上的新一代望远镜，在天文学上的意义是巨大的。
    地位未来30年世界一流
    按照计划，FAST研究涉及众多高科技领域，如天线制造、高精度定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。我国将形成具有国际先进水平的观测与研究平台，并将在未来20～30年保持世界一流设备的地位。


    伽利略用自制的望远镜发现了木星的卫星，大概可以算作可见光波段天文学的真正开始。
    当贵州平塘这个耗资6亿多元的“天眼”建成后，将借助其高灵敏度、大天区覆盖等优势，完成自己的终极使命，如果运气足够好，或许它将为我们解答地外文明、暗物质等多个不解谜团。
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    寻找地外文明
    地球之外的众多星体中是否还有高等文明的存在？这不仅是大家想知道的，也是摆在科学家面前的一个重大课题。
    那么探寻有无高等文明的存在靠什么？在宇宙中，天体之间的距离是非常遥远的，人马座的比邻星是除太阳外离地球最近的一颗恒星，距离地球4.27光年。“光速每秒30万公里，光走要走4年多，要么就是我们人类能长生不老，要不就是科技超速发达，能直接把探测器送到星球上去探索它们。但这两条对于当下来说都是难以想象的。”FAST项目办副主任李奇生说。
    “打个简单的比喻，如果没有射电望远镜，外星人如果给我们打电话过来，我们就没接收器，接不到了！”李奇生说，科学家们坚信，如果宇宙真有高度智慧的外星人，它们也一定会像我们一样，四处寻找并发射电波信号。
    另一方面，由于星球间的距离太远，电磁波信息会混杂在宇宙空间的各种辐射波中，以至于到达地球以后都将非常的弱(除非信号是定向发送给地球的)，微弱的信号可能如同夹杂在雷声中的蝉鸣，如果接收设备不先进的话，很容易遗漏或难以分辨。
    所以，天文学家需要一个巨大的“耳朵”，这就是FAST即大射电望远镜，它可以收集极其遥远的物体资料。为寻找地外文明提供巨大的机遇，成为搜寻地外文明最有效的利器。
    尽管要在宇宙间找到地外生物的信息，要比在海洋中找到一颗芝麻粒的概率要小得多，但假如足够幸运，在贵州平塘这个偏远的小山洼里，则有望听到来自外星人的第一声问候。
    FAST项目首席科学家、中国科学院国家天文台研究员南仁东曾在《中国科学G辑》杂志上撰文说：“SETI(寻找地外文明)的学科风险是不言而喻的，但它一旦成功，将使人类所有的科学成就黯然失色……巨大的FAST也许会给我们巨大的机遇”。
    “不过，对于地外文明的探索，即便是FAST也只能起到通过接收遥远天体的信息，来推测‘外星人‘的存在，真正要证实其存在，还需要科学的进一步发展。”李奇生说。
    2
    研究“黑暗双塔”
    在科幻作品中，经常可以看到暗物质这个词。尽管如此，暗物质却绝非出自某位科学幻想大师之手，而是有着确凿的根据。它是1934年瑞士天文学家弗里兹·兹威基在研究星系团中星系的轨道速度时，为了解决“缺失的物质”问题而提出的概念。
    2008年，“哈勃”太空望远镜在一个遥远星系周围的幽灵状光环中发现了暗物质存在的非直接证据。这种神秘光环被认为就是当恒星的光线经过暗物质时被弯曲所形成的。
    说到暗物质，这里不得不提到它的“近亲”——— 暗能量。
    1997年12月，作为“大红移超新星搜索小组”成员的哈佛大学天文学家罗伯特·基尔希纳根据超新星的变化显示，宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快。科学家将其具备的作用称之为“暗能量”。
    有科学家作了这样一个形象的比喻：假如全宇宙的物质犹如一个金字塔，我们可见的物质只是塔尖上的一点点，塔中间23%的部分是暗物质，塔下那个庞大的基础就是占73%的暗能量。
    “但这些发现并不是科学家们通过各种望远镜‘看见’了暗物质和暗能量，而完全是通过看不见的暗物质和暗能量对可见物质施加的引力影响间接地‘计算’出了关于暗物质和暗能量的信息。”李奇生说。
    这些计算所需的数据，其中一个最大的来源就是射电望远镜“听”出来的。
    FAST的重要功能之一，就是要用自己巨大的“耳朵”去探寻暗物质和暗能量这两个宇宙中最神秘物质和能量的踪迹。
    “FAST通过观测中性氢21厘米谱线，可以绘制出宇宙结构，从而经过一定测算，来推算、研究暗物质、暗能量的存在。”FAST项目现场办副主任李奇生说。
    作为“光明”的反义词，“黑暗”一向不会给人带来愉快的联想，但恐怕“黑暗双塔”——— 暗物质和暗能量要颠覆这一思维定势了。
    暗物质和暗能量这两种假想概念，支撑着人们在21世纪建立起来的众多理论———宇宙膨胀、宇宙辐射等。如果这两种假想被证实或是被否定，都将对物理学的未来产生深远影响。因此，“FAST的重要性不言而喻。”李奇生说。
    3
    星际航行导航
    借助在上世纪后期陆续建立的全球卫星定位系统(GPS)，人类实现了全天候实时的三维导航定位和测速；进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。
    “如果将来有一天人类智慧高度发达，能制造出光速航天器，走出外太空实现星际航行时，在茫茫宇宙中如何准确定位找到归途？”李奇声说，现有的GPS仅仅在地球范围内有效，这就需要在宇宙中找到一双特别的“眼睛”。
    尽管以人类目前的航天速度，实现星际航行的希望很渺茫，但天文学家们却已经未雨绸缪，考虑未来航天器的导航问题。提出解决方案的原理和GPS一样，只要能在宇宙中找到3颗位置相对恒定的天体，就可以实现精准定位。
    这个天才的构想，在1967年有了实质性进展。英国科学家休伊什发现了首颗射电脉冲星，也发现它所具有的导航潜能。
    科学家们看到的是脉冲星的一个共同特点，其高速自转周期范围从几毫秒到10余秒不等，周期稳定性极好。
    如果航天器上的探测设备能接收到脉冲星两个磁极精准发射的辐射波束，理论上同样需要找到3颗以上的脉冲星，就可以为星际航行指引方向。
    但这个堪称完美的星际导航系统，需要解决两个问题。一是要测定用于定位的脉冲星星座，寻找适合用来定位的射电脉冲星，目前已找到十多颗。探测它们的物理特征，在太阳系质心坐标系中的坐标，设计相应的计时模型和测算模型，编制射电脉冲星定位星座目录。
    另外则是要制造高水平射线探测器。射线探测器由射线成像仪和光子计数器组成，用于探测和接收来自射电脉冲星的信号。由于射电脉冲星的脉冲信号非常微弱，需要极高灵敏度、极快的响应时间。
    要解决这两个问题，科学家们需要足够灵敏和足够大的射电望远镜，来搜寻这些稍纵即逝的信号。
    GPS的信号极易受到人为干扰而出现误导，而脉冲星可以填补GPS的这个“死穴”。在未来太空战争中，太空兵器依托射电脉冲星定位系统获得自主导航能力的前景十分广阔，具有较强的国防安全战略意义。
    4
    追溯宇宙第一声“啼哭”
    当今天文界比较一致的观点认为，我们所观察到的宇宙形成于一次爆炸。宇宙从一个无限小的奇点开始，迅速爆炸膨胀，并且至今仍在以惊人的速度膨胀。
    “在天文学领域，有这样一个说法，那就是‘有总比没有好’。”李奇声说，限于我们目前的观测技术和能力，我们很多天文观测数据，只能给出一个相对模糊的数值，随着探索的深入和技术的改进，然后再不断进行修正，从而逐渐逼向真值。
    无论科学家们怎样努力，宇宙的辽阔亘古，让科学家很难将观测延伸至久远的宇宙诞生之初。宇宙从诞生之初到此后一百亿年的时间段内，人类都无法触及这期间所发生的开天辟地的场景，更不用提爆炸之初最为重要的60秒所发生的剧变。
    科学家们正在为此头疼不已的时候，一个理论让大家眼前一亮，那就是引力波。根据爱因斯坦的理论，大爆炸之初产生了大量的引力波，有些直到现在还漫布在宇宙中。
    这种隐藏在时空深处的背景波的波长，将由年轻的宇宙结构所决定。因此引力波有宇宙诞生之初第一声“啼哭”的说法。对引力波进行观测，对更好地理解宇宙诞生和时空本质十分关键，也是复原宇宙之初惟一的途径。
    “引力波是物体加速运动时给宇宙时空所造成的扰动。”李奇声说，打个比方，当物体从水中滑过就会产生水波。不过直到现在，人们也没有找到引力波存在的现实证据。
    “当前惟一的方法，就是努力提升我们的望远镜，建得越大，就越能捕捉到引力波的存在。”作为当今世界上单个最大的射电望远镜，FAST项目建成后，也将参与引力波探测。
    也许在不久的将来，从位于贵州平塘县的这个大“耳朵”接收到的信息，通过不断的累积和计算，会为我们复原出一个真实的盘古开天辟地的全景现场。

       建设大射电望远镜，从最初作为一个“科学梦想”提出，到立项、进行可行性研究、进入实质性施工阶段，历时18年。FAST这只巨大的“天眼”有着怎样的“前世今生”？就此，本报专访了中国科学院国家天文台FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东，国际SKA合作项目中国代表、中国科学院国家天文台研究员彭勃。
    南仁东：科学不能一步登天
    《贵州都市报》：从首次提出建造FAST，到真正进入实质性施工阶段，FAST耗时十余年。FAST对于我国天文事业发展有怎样的意义？
    南仁东：近40年中，获诺贝尔物理学奖的10项涉及天文学的项目中，就有6项直接或主要通过射电天文手段取得。射电天文学在诞生至今的70多年里，已成为重大天文发现的发祥地和天文诺贝尔奖的摇篮。
    有好的望远镜，我们就能看得更远，我们就能观测到更暗弱的天体，能覆盖的宇宙的体积更大，体积大了里面观测到的天体就越多，可能发现的新现象和新天体的机会就更多。
    说得更直接一些，FAST项目将会给我们的下一代天文学工作者留下一个很好的设备，使他们有更多的发现和发明的机会。
    《贵州都市报》：目前，我国天文事业整体水平在国际上处于怎样的位置？
    南仁东：中国原创性的科技比较少。具体到天文学来说，虽然近年来国家对天文学的投入比较大了，但总体来说我们还是一个发展中的水平，和国际上先进国家的研究水平比较起来差距还是比较大的。
    天文事业的发展不是一天两天的事情，中国从一个以往积贫积弱的国家建设到今天不是一步到位的，我们没有国外那么好的科学传统，怎么能指望一步登天，科学的进步不是钱能买来的，是一种文化，是需要几代人不断的努力才能完成的，我个人从不讲第一，我们应该看到的是我们离第一有多远。
    《贵州都市报》：FAST可否看做是向“第一”迈进的一种努力？
    南仁东：可以这么说，但是其真正的功用、价值、对于我国天文水平的提升等，还要等到建成投入使用后，用事实来说话。
    彭勃：SKA项目中国没有出局
    《贵州都市报》：SKA的建造有怎样的意义，为什么会引得国际上众多国家竞争？
    彭勃：SKA被称为“人类有史以来最大的天文学项目”。射电望远镜的主要性能指标有两个：灵敏度和分辨率。建成后的SKA将是这两项指标的完美结合。
    SKA能够帮助科学家回答一些有关宇宙重大问题的答案，比如暗物质和暗能量，宇宙第一批恒星和星系是如何形成的，又如何演化的，宇宙中磁场的作用，引力的本质以及寻求在地球以外的智慧生命等。
    参与建造SKA将能够第一时间获得其观测数据资料，这对于建设国开展天文研究提供重大发现机遇。此外，SKA的设计、建造和投入使用都可能对整个科学界、工程界以及关联产业的技术革新产生重大影响，这种影响力不仅仅是对建造国，而且波及到该项目的所有合作国家。
    《贵州都市报》：有报道称，现在SKA的选址已经初步确定了南非和澳大利亚，这是否意味着在SKA项目的建设上，中国已经出局？
    彭勃：这种说法不准确。2006年，在剑桥大学进行了SKA选址的学术评估。当时SKA已经由早期的300公里布阵变成了一个3000公里以上的布阵，这就意味着我国要在全国的范围内建造射电望远镜阵列。射电望远镜的建造很重要的一个台址条件就是宁静的无线电环境，相当于在望远镜周围大范围内不能有无线电干扰(如手机信号)，而对于拥有13亿人口的中国来说，要保证这样大范围的无线电环境达到SKA建造要求，是不现实的。所以当时SKA的选址上，中国就相当于落选了。
    但这并不等于FAST从此就与SKA没有任何联系了，也不能说中国在SKA的建设中出局。SKA的布阵变成3000公里以上之后，作为SKA的一个边缘但威力巨大的观测站，FAST还可与其进行联网。
    3项独创技术奠定FAST地位
    《贵州都市报》：FAST有哪些我国自主的技术创新？
    南仁东：从大的方面来讲，FAST的自主创新主要有，一是用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址；二是洼坑内创造性的铺设4600块单元组成500米球冠状主动反射面；三是将首次采用轻型索拖动机构和并联机器人，实现望远镜接收机的高精度定位。在工程技术方面，FAST不仅继承了目前所有可能的先进技术思想，而且提出了创新性的主动反射面及光电一体化馈源支撑方案，其接收面积大大提高，还有，如它对馈源及其支撑系统的简化，使FAST对天体和航天器的跟踪范围得到大大的扩充等等。
    FAST是贵州的一个有利机会
    《贵州都市报》：据报道，美国艾伦望远镜前一段时间因为经费问题而进入休眠状态，FAST建成后会不会也遇到这样的困难？
    南仁东：FAST项目主要是国家拨款。FAST项目不像三峡水电站那么“有用”，因为技术研究是不直接和国计民生挂钩，国家要是不全额拨款是不可能建设的，这个不用担心。美国艾伦望远镜是“私营”的，我们的FAST项目是“国营”的。两则在体制机制上不具可比性。
    《贵州都市报》：FAST项目能给贵州带来什么“福利”呢？
    南仁东：目前，我国只有四个大学设有天文系，南大、北师大、北大、中国科技大学，现在也有一些学校开始有一些关于天文学的选修课和天文学研究小组，随着国家经济的发展，我们国家的天文学教育的规模在不断的扩大，但我个人觉得是有限的，我们还到不了像美国那样，每年有一百万年轻人接受天文学教育，因为群众的普及教育的底子太薄，天文学事业的“金字塔”是很难搭建的，天文学科普是很关键的，这需要群众从小就亲近天文学。这也需要很专业的科学家，从一定程度来说，科普比搞科研还难，因为科普需要厚积薄发，科普可以不精确但必须正确，必须让别人明白，需要深入浅出。
    当然，虽然说没有天文学大家都能生活，但我觉得人类的生活水平、发展水平和可持续性与天文都有很密切的关系。
    FAST项目在贵州建设对于贵州来说是一个很有利的机会，我们国家仅有的4个天文系都在东南，现在在西南有一个天文研究中心，这对于带动一方的社会发展和社会进步是有益处的，对于贵州的科普和下一代教育都有一定的帮助。
    FAST的世界地位不容小觑
    《贵州都市报》：如果只是成为SKA的一个边缘观测点的话，FAST的建造意义会不会大打折扣？
    彭勃：不是的。FAST从最初提出，到进入实质性建设阶段，经历了十多年。FAST拥有独立于SKA存在的意义，也就是说，现在我们的FAST不为SKA而建。我们知道，在二十世纪人类十大科技工程中，美国的305米口径的阿雷西博射电望远镜位居第一。可以想见500米口径的FAST建成后在二十一世纪是一个什么样的角色。
    《贵州都市报》：在SKA项目建设中，除了以上您说的成为SKA的一个边缘观测站之外，中国还有哪些方面的参与？
    彭勃：中国的天线技术和天线制造工艺在SKA界有较高显示度。现在SKA候选台址之一的澳大利亚，其在建的SKA“探路者”ASKAP项目的天线承建方就是我们国家电子科技集团公司第54研究所。
    今年4月，包括中国在内的9个国家在罗马成立了SKA创建董事会，这意味着我国将继续参与SKA，并对其提供技术甚至资金支持。

它不但可以进行射电天文观测，还有个额外功能是提供深空探测器通信，美欧为何能在火星以及更远的深空探测得心应手，而苏联总是失败，深空通讯技术功不可没。

这的地质情况允许吗！

君临天下 发表于 2012-6-7 11:34

                               
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这的地质情况允许吗！

都在建了，你说呢

口径够，分辨率不行

在建不等于就适合！这涉及太多的因素了！

这么大，稳定性如何？

君临天下 发表于 2012-6-7 11:39

                               
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在建不等于就适合！这涉及太多的因素了！

我想，国家能耗巨资去建，那一切都是考虑好了的

呵呵
在追赶了

太阳风zzy 发表于 2012-6-7 12:23

                               
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我想，国家能耗巨资去建，那一切都是考虑好了的

三峡就是个例子！盲目的上

君临天下 发表于 2012-6-7 13:17

                               
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三峡就是个例子！盲目的上

.......我无语了

建不是个问题，地质也不是个问题！问题是……建了就得有点效果，最怕建好了，没有什么建树那就坑爹了！

千万别层层承包，建成豆腐渣工程，到时成为世界上最大的天文笑话就好。

milaoshu64 发表于 2012-6-8 20:43

                               
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千万别层层承包，建成豆腐渣工程，到时成为世界上最大的天文笑话就好。

希望不会吧，唉，对中国，只有希望了

找洼地？还不如在珠峰上建造呢

期待早日建成

淡色天 发表于 2012-6-7 15:15

                               
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建不是个问题，地质也不是个问题！问题是……建了就得有点效果，最怕建好了，没有什么建树那就坑爹了！ ...

说对点子了。。我看不定又是个摆设。。。

淡色天 发表于 2012-6-7 15:15

                               
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建不是个问题，地质也不是个问题！问题是……建了就得有点效果，最怕建好了，没有什么建树那就坑爹了！ ...

也是，千万不要变成某些人多捞多得的工具

贵州阴天多，观测很麻烦

看着吧 这又是一个体制专制的的昂贵摆设 严重同情纳税人