供圖：中國科學(xué)院國家天文臺(tái)

　　說起FAST，人們總會(huì)想起南仁東。為了打開“中國天眼”，總工程師南仁東心無旁騖，從提出構(gòu)想到FAST一點(diǎn)點(diǎn)成型，22年間夜以繼日、廢寢忘食，為“中國天眼”耗盡了生命。2017年10月，“中國天眼”首次發(fā)現(xiàn)2顆脈沖星，南仁東卻沒能看到，2017年9月15日，南仁東因肺癌搶救無效去世，享年72歲。現(xiàn)在，F(xiàn)AST通過國家驗(yàn)收，這個(gè)結(jié)果我們第一個(gè)想告訴他。

　　“天眼之父”南仁東

　　小山鎮(zhèn)里的大裝置

　　貴州省平塘縣的一處大窩凼，這里坐落著世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡FAST。爬過一段山路，那口形似大鍋的射電望遠(yuǎn)徑呈現(xiàn)眼前。

　　工作人員：你跟我一起看到的這個(gè)東西就是FAST。它主體最直觀的就是三大部分……

　　經(jīng)工作人員介紹，眼前這個(gè)巨型裝置的結(jié)構(gòu)一目了然。大鍋四周均勻分布著六個(gè)電塔，大鍋的表面是半透明的網(wǎng)狀鏡面叫反射面，行走于大鍋邊沿，能看見腳下盤旋的山路。大鍋底部中心一個(gè)標(biāo)有FAST標(biāo)識(shí)的盒子叫饋源艙，饋源艙與六個(gè)電塔間由六根光纜相連。

　　工作人員：反射面的主要作用就是把天上搜集到的天體比如脈沖星這些東西它發(fā)射出來信號(hào)，反射到下面的鏡面，形成一個(gè)拋物面，然后一個(gè)反射這些信號(hào)會(huì)匯聚到一個(gè)焦點(diǎn)上，就是到饋源艙。饋源艙上的光纜會(huì)把接受到的信號(hào)傳到綜合樓，在那邊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。

　　相信每個(gè)人看到FAST的第一印象就是它的大，成年人繞FAST走一圈大約需要40分鐘。國家天文臺(tái)研究員、FAST運(yùn)行和發(fā)展中心總工程師姜鵬說，他們已習(xí)慣大家稱其為大鍋，并計(jì)算過這口鍋的容量。

　　姜鵬：如果它裝滿水，全世界每人可以分4瓶礦泉水，夠全世界人飲用一天的，這就是它的功能體量，全世界有75億人，你可以想象它的功能體量有大。

　　中國天眼通過驗(yàn)收開啟看宇宙新征程

　　2020年1月11日，F(xiàn)AST迎來了它重要的一天。國家發(fā)展改革委高技術(shù)司副司長沈竹林宣讀驗(yàn)收委員會(huì)對(duì)FAST的驗(yàn)收意見。

　　沈竹林：驗(yàn)收委員會(huì)認(rèn)為，F(xiàn)AST工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)自主創(chuàng)新，顯著提升了我國射電天文研究和技術(shù)水平，推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革新與發(fā)展，產(chǎn)生了較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。FAST綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，對(duì)促進(jìn)我國天文學(xué)實(shí)現(xiàn)重大原創(chuàng)突破具有重要意義。驗(yàn)收委員會(huì)同意該項(xiàng)目通過國家驗(yàn)收。

　　通過驗(yàn)收，意味著正式開放運(yùn)行。FAST于2016年9月25號(hào)落成啟用，進(jìn)入調(diào)試期。國際傳統(tǒng)大型射電望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試周期一般不少于4年，而FAST巨大的接收面積使其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)更為復(fù)雜。FAST團(tuán)隊(duì)經(jīng)過2年的緊張調(diào)試工作，實(shí)現(xiàn)了跟蹤、漂移掃描、運(yùn)動(dòng)中掃描等多種觀測模式，數(shù)項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)超過預(yù)期，于2019年4月通過工藝驗(yàn)收并向國內(nèi)天文學(xué)家試開放。

　　國家天文臺(tái)研究員、FAST運(yùn)行和發(fā)展中心首席科學(xué)家李菂：調(diào)試期間，試觀測時(shí)間開放，一共收到了140多份申請(qǐng)。申請(qǐng)的首席專家來自國內(nèi)包括中國香港21個(gè)單位。經(jīng)過國際委員會(huì)的遴選之后，大多數(shù)的項(xiàng)目已經(jīng)得到了執(zhí)行，并且正在持續(xù)地產(chǎn)生新的科學(xué)成果。

　　中國天眼讓世人開眼

　　FAST自試運(yùn)行以來，設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定可靠，其靈敏度為全球第二大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上。這是中國建造的射電望遠(yuǎn)鏡第一次在主要性能指標(biāo)上占據(jù)制高點(diǎn)。同時(shí)，F(xiàn)AST在調(diào)試階段獲得了一批有價(jià)值的科學(xué)數(shù)據(jù)，取得了階段性科學(xué)成果。截至目前，F(xiàn)AST已探測到146顆優(yōu)質(zhì)的脈沖星候選體，其中102顆已得到認(rèn)證，這個(gè)數(shù)量超過同期歐美多個(gè)脈沖星搜索團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)數(shù)量的總和。此外，F(xiàn)AST已實(shí)現(xiàn)偏振校準(zhǔn)，并利用創(chuàng)新方法探測到銀河系星際磁場。中國科學(xué)院院長、黨組書記白春禮在驗(yàn)收會(huì)上表示：

　　白春禮：FAST采用全新的設(shè)計(jì)理念，利用貴州省喀斯特洼地作為望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址，開創(chuàng)了建造巨型望遠(yuǎn)鏡的新模式。FAST作為世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)自主創(chuàng)新，顯著提高了我國相關(guān)學(xué)科、相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力。

　　投入運(yùn)行后，F(xiàn)AST未來將著力確保裝置高效、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，加強(qiáng)國內(nèi)外開放共享。李菂表示，未來3-5年，F(xiàn)AST的高靈敏度將有可能在低頻引力波探測、快速射電暴起源、星際分子等前沿方向催生突破。

　　李菂：大的方向會(huì)在脈沖星搜索、脈沖星計(jì)時(shí)、銀河系氣體、星系巡天以及新前沿科學(xué)，特別是這些射電展現(xiàn)員，尤其是所謂的快速射電暴，因?yàn)檫@是最近十年來射電天文最重要的熱點(diǎn)。從今年開始，就是驗(yàn)收結(jié)束后就可以開始“巡天”，也就是系統(tǒng)的科學(xué)工作。

　　FAST不會(huì)只有一個(gè)?

　　事實(shí)上，天文學(xué)家南仁東1994年提出的FAST構(gòu)想是平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡。這也是國際天文學(xué)界計(jì)劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，接收面積達(dá)1平方公里，將為人類認(rèn)知宇宙提供重大機(jī)遇。李菂表示，這就意味著FAST不會(huì)只有一個(gè)。

　　李菂：(如果接受面積)最終要到1平方公里，F(xiàn)AST這樣的望遠(yuǎn)鏡，500米直徑，你得差不多修20個(gè)，或者這樣把它鋪開。貴州的窩凼這一自然資源是有的，而且FAST現(xiàn)在會(huì)修了，所以(如果)再要修就會(huì)變成一個(gè)相對(duì)常規(guī)的工程，它的造價(jià)會(huì)更低、效率、速度都會(huì)快。