贵州天眼识苍穹 FAST带你探索宇宙奥秘

 FAST在满天繁星下呈现出的美丽景观（6月27日摄）。新华社记者 刘续摄

    今天,500米直径大射电天文望远镜项目(FAST)在贵州平塘县的大窝凼正式启用,它为人类探测脉冲星、暗物质乃至外太空生命提供了新的观测方式。这是中国乃至全球天文研究的一个重大事件,也是贵州在科学技术的推动下加速融入世界的标志性事件。

    对中国天文科学家来说,这意味着具备了独立自主研究的可能性。中国天文学水平之所以还未到达国际第一梯队,很大程度上是因为拿不到第一手观测数据。但是,FAST将改变依赖别国二手数据的被动状况,弥补中国观测领域的不足,有望从“追赶”跨越到“领先”。

    科学家希望,FAST能为中国带来诺贝尔奖。诺奖历史上,明确基于天文观测的10项获奖成果中,有6项都出自射电望远镜。也就是说,诺贝尔奖项将从大窝凼出发走向世界。在贵州历史上,为全人类公共事业作出重大贡献的情形似乎还没有过,这将是一次创纪录的突破。

    科学家之所以对FAST充满信心,是因为它具备领先国际水平的卓越性能。FAST的灵敏度,是号称“地面最大的机器”德国埃菲尔斯伯格100米口径望远镜约10倍,是美国阿雷西博300米口径射电望远镜的2.25倍,在未来20至30年将保持世界一流地位。它可以捕捉远在百亿光年外的射电信号。

    国家天文台副台长、FAST工程常务副总指挥郑晓年说,中国“天眼”有能力巡视宇宙中的中性氢、探测星际分子、观测脉冲星、搜寻星际通讯信号。

    FAST不仅在面积上空前巨大超越别国,还能够像人类一样,随着天体的移动而转动自己的眼珠——馈源舱,从而更为有效地收集天体所发射的无线电波,这种灵活度令其他射电望远镜望尘莫及。负责设计和研制反射面单元及馈源舱的中国电科总经理樊友山认为,此类大科学装置将会提升整个国家的工业、制造业水平。

    同时,FAST的反射面并非固定不变。就像水手扯动缆绳控制风帆的朝向一样,FAST是通过拉扯钢索网来使天线锅变形,可以形成300米直径的瞬时抛物面。

    所以,FAST反射面是可以动的,它不是静止的“大铁锅”。而且,4450个反射单元组成半球状反射面,面板上密布孔洞。这样做的目的是,能够让雨水流下去,减少风负载吗,避免水和风的压力；同时,提高透光率,让发射面下能生长植物,避免水土流失。这再次说明,它不是“科学盲”和“吃货”眼中浪漫的超级露天火锅。

    FAST也将大窝凼、贵州、中国、世界联结为一体,科学技术让贵州更加开放,更快融入世界。它不是中国太空战略的秘密武器,它是对全世界开放的,它可以和其他国家目前的射电天文望远镜合作,它还可能成为未来全球二十多个国家合作的1平方公里巨型射电望远镜(SKA)的一部分。

    西澳大利亚大学天文学家李斯特说,“我希望FAST的运行能够帮助人类探寻更多的宇宙奥秘,特别是银河系未知的脉冲星甚至是银河系外的宇宙世界。”

    美国阿雷西博大射电望远镜的负责人克瑞斯·索特说,二者之间可以形成互补,“毫无疑问,FAST的建设对于天文学来说有着划时代的意义,我也很期待能够亲自体验FAST带来的魅力。”

    中国科学院国家天文台射电部首席科学家李菂说,“我们一定要充分利用这个时间优势,尽快取得创新性成果,尽快挖掘获得诺贝尔奖级发现的潜力。如果能探测到引力波或揭示物质新形态,这些会是诺贝尔奖级的发现。”同时,他表示,“我们的望远镜是开放的,未来欢迎国内外的科学家来使用。”

    这个项目来之不易,前后历时23年,历经曲折。1993年,中国就提出了FAST构想作为SKA的建设方案,遗憾的是,这个方案没有被其他国家接受。中国科学家没有就此停步,而是积极主动出击,从1994年就启动贵州选址工作,并且做了长达13年的预研究。

    2007年7月,FAST获得国家发改委立项；2008年12月,FAST工程奠基；2011年,FAST正式开工建设。

    中国主动作为,比国际上的SKA计划提前一二十年建成,这不仅赢得了国际同行的尊重,也使中国成为SKA项目候选地。SKA主要成员国南非国家研究基金会副首席执行官Nithaya　Chetty在参观时说,“SKA是世界最大的在建综合孔径射电望远镜,FAST是世界上最大的在建单口径射电望远镜,两者在天文方面有合作的空间。”

    为了寻找安放FAST的最佳天坑,科学家历经艰辛,在全国各地筛选洼地。1994年,中国科学院遥感应用研究所的专家团队初步筛查了391个候选洼地,这一轮没有确定台址。

    2002年9月,贵州科技厅等相关部门负责人与国家天文台协商,希望由贵州主持第二轮选址,组成了由原贵州工业大学宋建波教授为负责人的选址团队。

    宋建波团队在四年中从全省筛选743个喀斯特峰丛洼地,通过软件模拟测评和实地考察评估,平塘大窝凼排名第一。

    如果说,中国上马FAST项目,是中国科学家积极主动的结果；那么,FAST落户贵州,再一次说明贵州和平塘积极主动争取的重要性。

    从省到黔南州到平塘县都认为,FAST精神影响了当地干部的工作精神面貌。平塘民生集团三天公司总经理刘兴武说,民生集团是县里的融资平台,有8个子公司。“中国不等SKA,自己干FAST,我们也是不等不靠不要,主动作为,主动找钱,主动去做。”

    当然,FAST带给当地最多最直观的,还是城镇建设、就业机会、产业拉动等经济变化。FAST所在的克度镇要建21平方公里的国际化“天文小镇”,人口规划近期15万、远期30万。

    平塘县摆脱过去的发展窘境,天文旅游不仅拉动FAST所在的西部,也拉动县城所在的东部,“东西并举,南北扩容。”县城以前只有一家准四星级酒店,现在启动的酒店项目仅五星级就有两个。去年,全县旅游总收入55.29亿元,是2010年的3.28倍,年均增长26.82%。县旅游局的李冬梅说,“过去,在贵州说喀斯特还是泛泛的,没有唯一性；FAST带动高新科技旅游发展,观天探地,世界唯一。”

    FAST也改变了周边地区的发展格局,不久前,平塘、三都、独山、罗甸四个县的书记、县长共坐一堂,共商打造不同景区景点、一票通抱团发展旅游。

    舒修斌,克度镇金星村村主任,他说,百姓思想发生了变化,从对FAST项目的不理解到思考能带来什么效益,“任何地方开发,总得有人牺牲。关键是怎么利用机会,思考发展。每一个克度人深深地感觉到,这是最好的机会。这一届政府光荣而艰难,面对新的致富途径、方向、标杆,不停地思考问题。”（记者 肖郎平）