240+！中国天眼，不负众望

流殇临锋

11 月 4 日，中国科学院国家天文台召开新闻发布会宣布，中国天眼（FAST）自今年 1 月验收以来，设施运行稳定可靠，近一年已经观测服务超过 5200 个机时，达到预期设计目标近 2 倍。截至目前，FAST 累计发现脉冲星数量超过 240 颗，基于 FAST 数据发表的高水平论文达到 40 余篇。FAST 在快速射电暴方面的研究成果 5 日凌晨发表在国际科学期刊《自然》杂志上。


今年 2 月，FAST 团队克服疫情影响，正式启动科学委员会遴选出的五个 " 优先和重大项目 "，近百名科学家开始使用并处理 FAST 的科学数据。
" 今年 4 月，时间分配委员会开始向国内天文界征集自由申请项目，目前已经接到 170 余份申请，申请的总时间约 5500 个小时，实际批准 1500 个机时，只有 30% 能得到支持，可见 FAST 望远镜观测时间竞争相当激烈。" 中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进说。
FAST 于 2016 年落成，它的反射面面积与大约 30 个标准足球场相当，是全球最灵敏的单口径射电望远镜，大大拓展了人类的视野，也使中国天文学家有机会走到射电天文研究的最前沿。
常进表示，FAST 全新的设计理念开创了建造巨型望远镜的新模式，突破了传统全可动射电望远镜口径大约百米的工程极限，同时也带来了极大的技术挑战。
FAST 巨大的反射面能根据天体的位置实时地主动调节形状，30 吨的馈源舱在 140 米的高空、206 米的范围运动，所有的控制精度要达到毫米级。巨大工程体量、超高精度要求及特殊的工作方式，使 FAST 面临前所未有的技术挑战。
为此，工程团队开展了一系列的技术攻关，克服了力学、测量、控制、材料、大尺度结构等领域诸多技术难题。


工程团队研制了超高耐疲劳特性的钢索，超过国内、国际相关标准规范的 2.5 倍；创新地采用世界上最大跨度柔性并联机器人和刚性 6 自由度并联机器人构成的两级调整机构，实现了馈源均方根值 10 毫米的高精度定位；创造性地将卫星定位、惯导和全站仪多种测量技术融合，实现了全天候、大尺度、高精度、高采样率的馈源支撑系统动态测量。
随着性能的提升，FAST 科学潜力逐步显现。"FAST 的灵敏度是全球第二大单口径射电望远镜的 2.5 倍以上，这是中国建造的射电望远镜第一次在灵敏度这个重要指标上占据到了世界的制高点，对促进我国天文学实现重大原创突破具有重要意义。"FAST 运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏说，超高灵敏度使其在射电瞬变源方面具有重大潜力，有望在短时间内实现纳赫兹的引力波探测、捕捉到宇宙大爆炸时期的原初引力波，为研究宇宙大爆炸原初时刻的物理过程提供数据支撑。
同时，FAST 还有能力将我国深空探测及通讯能力延伸至太阳系边缘，满足国家重大战略需求。
中国天眼 FAST 是由人民科学家、时代楷模南仁东先生于上世纪九十年代提出构想，历时二十余年建设完成的巨型射电望远镜，前后四代数百名科研工作者前赴后继为 FAST 建设调试运行付出了巨大努力。
栏目主编：顾万全 张武 本文作者：科技日报 文字编辑：程沛