■本報(bào)記者 馬卓敏
正在貴州省平塘縣建設(shè)的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）日前進(jìn)入收尾階段。FAST的反射面總面積約25萬平方米，反射面安裝工程預(yù)計(jì)5月中旬完成。
作為科學(xué)領(lǐng)域圣潔的“天眼”，F(xiàn)AST是世界射電望遠(yuǎn)鏡中當(dāng)之無愧的佼佼者。FAST的建成將為我國天文學(xué)領(lǐng)域帶來何種改變？中國要邁向天文學(xué)強(qiáng)國，還需哪些努力？為此，《中國科學(xué)報(bào)》記者日前采訪了相關(guān)專家。
FAST彰顯獨(dú)創(chuàng)精神
FAST有很多傲人的創(chuàng)新，包括用主動控制鏡面進(jìn)行觀測；饋源設(shè)計(jì)是懸吊式，不直接接觸地面，完全掛在空中。此外，與世界上最大的Arecibo射電望遠(yuǎn)鏡的球面設(shè)計(jì)不同，F(xiàn)AST是拋物面的。
北京大學(xué)天文學(xué)系教授吳學(xué)兵表示，相對于小型設(shè)備，建設(shè)大型設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)性是成倍增加的，因此把望遠(yuǎn)鏡建大面臨的難度相當(dāng)大。
他認(rèn)為，F(xiàn)AST有對國際的借鑒，也有我國科研人員自己的攻關(guān)，是我國電子技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域和部門的科研人員共同取得的成果。
而在中科院國家天文臺宇宙暗物質(zhì)與暗能量組首席科學(xué)家陳學(xué)雷看來，F(xiàn)AST是最獨(dú)特的望遠(yuǎn)鏡，也是世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡。但在這之前，我國能在世界上可稱為先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡幾乎為零。不過，美國等多個(gè)國家也擁有很多望遠(yuǎn)鏡，因此不能僅憑借FAST就稱我國是天文學(xué)強(qiáng)國。
“FAST經(jīng)歷了幾十年的醞釀，一方面我們要肯定其中的獨(dú)創(chuàng)性，但同時(shí)也參照了前面的一些經(jīng)驗(yàn)，比如美國Arecibo射電望遠(yuǎn)鏡。”陳學(xué)雷舉例說，在形式設(shè)計(jì)上，F(xiàn)AST和Arecibo有很多類似，后者利用的天坑結(jié)構(gòu)也為FAST所汲取。
他同時(shí)表示，F(xiàn)AST落成后是否會實(shí)現(xiàn)我國在天文學(xué)領(lǐng)域的重大突破還需要時(shí)間檢驗(yàn)。
非常出色的望遠(yuǎn)鏡
射電望遠(yuǎn)鏡和其他類型的望遠(yuǎn)鏡相比，主要區(qū)別在哪兒？北京天文館館長朱進(jìn)告訴記者，在天文學(xué)領(lǐng)域，各波段都是有輻射的，包括X射線、紅外、紫外線以及伽馬射線，當(dāng)然也有射電。
而太空中的射電就如同人類聽收音機(jī)時(shí)接收到的無線電電波。“射電比無線電波段更寬一些，射電望遠(yuǎn)鏡就相當(dāng)于在接收天體中的‘無線電波’。”朱進(jìn)說。
“射電望遠(yuǎn)鏡建成后，將對諸如太陽黑洞、黑子、引力波、暗物質(zhì)等方面的研究有一定的幫助。有了射電望遠(yuǎn)鏡，就等于我們能從不同的角度看待同一事物。”吳學(xué)兵介紹說，我國已經(jīng)制定的科學(xué)計(jì)劃如“巡天”計(jì)劃，便需要這個(gè)波段的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行探測。“FAST設(shè)計(jì)得越大，靈敏度就會越高，其探測到暗弱信號的能力就會越強(qiáng)。在其工作的波段里面，F(xiàn)AST將是世界上非常出色的望遠(yuǎn)鏡。”
距離天文學(xué)強(qiáng)國還很遠(yuǎn)
不過，朱進(jìn)認(rèn)為，建設(shè)FAST是基于我國天文學(xué)未來研究發(fā)展的實(shí)際需求，但這并不意味著FAST建成后，我國射電天文領(lǐng)域便在國際上達(dá)到領(lǐng)先水平。
“之前我國的科學(xué)設(shè)施建設(shè)不夠，現(xiàn)在建設(shè)一些國際一流的科學(xué)設(shè)施對科學(xué)水平的促進(jìn)作用很大。當(dāng)然，最關(guān)鍵的還是要提升我國的科學(xué)研究能力。”吳學(xué)兵認(rèn)為，有了FAST，我國在天文學(xué)領(lǐng)域的競爭實(shí)力雖然增強(qiáng)了，但距離天文學(xué)強(qiáng)國還很遠(yuǎn)。
他表示，實(shí)際上在很長一段時(shí)間里，我國的天文學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施都較為落后，發(fā)展很少。“最近才有一些動作，F(xiàn)AST應(yīng)該只是其中的一個(gè)里程碑。”吳學(xué)兵舉例說，“悟空”是我國發(fā)射的第一顆天文衛(wèi)星，而一些天文學(xué)發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)發(fā)射幾十顆或者上百顆天文衛(wèi)星。
“雖然近一兩年我國在天文學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了一些動作和突破，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這主要?dú)w因于原來欠的賬太多。”吳學(xué)兵強(qiáng)調(diào)。
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