五个问题帮你了解“观天巨眼”ＦＡＳＴ馈源舱升舱

    新华网贵州频道１１月２２日电（记者吴晶晶）从贵阳出发驱车进山，一路颠簸３个多小时，穿过一道狭窄的山口，一个巨大的“天坑”豁然呈现在眼前。这个“天坑”内，科学家和工程人员正在紧张忙碌，他们要将一口直径５００米的“大锅”，“镶嵌”到坑内。

    这口“大锅”就是正在建设的世界最大单口径射电望远镜（ＦＡＳＴ）。２１日，ＦＡＳＴ的核心部件“馈源舱”成功进行首次升舱试验。这标志着整个工程即将进入尾声，这只“观天巨眼”预计于２０１６年９月竣工，开始探索宇宙深处的奥秘。

    为什么要建设ＦＡＳＴ？ＦＡＳＴ又为什么选择落户贵州黔南？这只“观天巨眼”将带领我们发现什么？“馈源舱”是什么？有什么作用？……记者实地进行了探访。

　 　【ＦＡＳＴ是如何诞生的？】

　　据介绍，１９９３年国际无线电联大会上，包括中国在内的１０国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议，渴望探索宇宙，解答天文学中的众多难题。

　　随后，以北京天文台（现中科院国家天文台）为主，联合国内２０余所大学和研究所成立了射电“大望远镜”中国推进委员会，提出建设“喀斯特工程”。　

　　ＦＡＳＴ工程的预研历时１３年，由中科院国家天文台主持，全国２０余所大学和研究所的百余位科技骨干参加此项工作。２００７年７月ＦＡＳＴ项目正式立项。２０１１年３月２５日，ＦＡＳＴ工程正式开工建设。

　 　【ＦＡＳＴ有什么特别？】

　　ＦＡＳＴ是目前世界上在建的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜。它的口径有５００米，有近３０个足球场大的接收面积，主反射面的面积达２５万平方米。

　　中科院国家天文台副台长郑晓年表示，全新的设计思路加之得天独厚的台址优势，使ＦＡＳＴ突破了射电望远镜的百米极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。作为世界最大的单口径望远镜，ＦＡＳＴ将在未来２０至３０年保持世界一流设备的地位。

　　 【为什么选择贵州黔南？】

　　ＦＡＳＴ把“家”安在了贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”。这里是一个圆形的天然喀斯特洼地，正适合建造形如大锅的ＦＡＳＴ。

　　据介绍，早在１９９４年，ＦＡＳＴ选址工作就开始了。科学家们根据卫星遥感影像，从４００多个备选洼地中选出３０多个进行实地考察，最终选定了“大窝凼”。

　　“大窝凼”的喀斯特地质条件可以保障雨水向地下泄流，不在表面淤积而损坏望远镜。在“大窝凼”附近５千米半径之内没有一个乡镇，２５千米半径之内只有一个县城，无线电环境理想，且无重大自然灾害记录。

　　 【“观天巨眼”能看到什么？】

　　射电望远镜在无线电波段观测天体。由于来自太空天体的无线电信号极其微弱，自７０多年前射电天文学诞生以来，所有射电望远镜收集的能量还翻不动一页书。要想获得更远、更微弱的射电，获取宇宙深处的信息，就需要更大口径的射电望远镜。

　　在科学家们眼中，ＦＡＳＴ具有极其重大的科学意义。它投入使用后，可观测的天体数目将大幅度增加；它将搜寻到更多的奇异天体，其中蕴涵着大量新发现的机会；它的研究涵盖广泛的天文学内容，甚至可以开展对地外文明的探索。

　　 【“馈源舱”是什么？如何升舱？】

　　馈源是指望远镜用来接受宇宙信号的装置系统，馈源舱用于安放这个系统。“如果把ＦＡＳＴ比作一只眼睛，那么馈源就相当于它的视网膜，所有收集到的宇宙信号都要汇集到这里。”ＦＡＳＴ馈源支撑系统总指挥孙才红说。

　　２１日，“馈源舱”进行首次升舱试验。记者在ＦＡＳＴ工程现场看到，周长约１．６公里的圈梁，被５０根６米到５０米高低不等的钢柱支在半空，由４０００多块反射面组成的巨大球面正在有序安装。球面周围有６座最高达１６８米的支撑塔，通过６条钢索将３０吨重的馈源舱缓缓拉升，悬吊在巨大球面的中心。

　　工程人员介绍，ＦＡＳＴ每块反射面的背后都有钢索牵拉，可以随着天体的移动来调整瞬时抛物面的方向，馈源舱也要随之一同运动，采集反馈信息。而如何用钢索驱动实现馈源舱的大范围、高精度空间定位，是一个极具挑战性的技术难题，无先例可循。

　　“我们采用了光机电一体化技术，创新性地提出了轻型索支撑馈源平台，并使用并联机器人进行二次精调，实现高精度指向跟踪，这也是ＦＡＳＴ的三大自主创新之一。”ＦＡＳＴ馈源支撑系统总工程师朱文白说，“我们通过卷扬机收放钢索，可以驱动馈源舱在一个距离地面高１４０米至１８０米、直径为２０７米的球冠面上运动，最大定位精度将小于１０毫米。”