正在貴州省平塘縣建設的世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)日前進入收尾階段。FAST的反射面總面積約25萬平方米,反射面安裝工程預計5月中旬完成。
作為科學領域圣潔的“天眼”,FAST是世界射電望遠鏡中當之無愧的佼佼者。FAST的建成將為我國天文學領域帶來何種改變?中國要邁向天文學強國,還需哪些努力?為此,《中國科學報》記者日前采訪了相關專家。
FAST彰顯獨創精神
FAST有很多傲人的創新,包括用主動控制鏡面進行觀測;饋源設計是懸吊式,不直接接觸地面,完全掛在空中。此外,與世界上最大的Arecibo射電望遠鏡的球面設計不同,FAST是拋物面的。
北京大學天文學系教授吳學兵表示,相對于小型設備,建設大型設備面臨的挑戰性是成倍增加的,因此把望遠鏡建大面臨的難度相當大。
他認為,FAST有對國際的借鑒,也有我國科研人員自己的攻關,是我國電子技術等相關領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與暗能量組首席科學家陳學雷看來,FAST是最獨特的望遠鏡,也是世界上最大的射電望遠鏡。但在這之前,我國能在世界上可稱為先進的望遠鏡幾乎為零。不過,美國等多個國家也擁有很多望遠鏡,因此不能僅憑借FAST就稱我國是天文學強國。
“FAST經歷了幾十年的醞釀,一方面我們要肯定其中的獨創性,但同時也參照了前面的一些經驗,比如美國Arecibo射電望遠鏡。”陳學雷舉例說,在形式設計上,FAST和Arecibo有很多類似,后者利用的天坑結構也為FAST所汲取。
他同時表示,FAST落成后是否會實現我國在天文學領域的重大突破還需要時間檢驗。
非常出色的望遠鏡
射電望遠鏡和其他類型的望遠鏡相比,主要區別在哪兒?北京天文館館長朱進告訴記者,在天文學領域,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,當然也有射電。
而太空中的射電就如同人類聽收音機時接收到的無線電電波。“射電比無線電波段更寬一些,射電望遠鏡就相當于在接收天體中的‘無線電波’。”朱進說。
“射電望遠鏡建成后,將對諸如太陽黑洞、黑子、引力波、暗物質等方面的研究有一定的幫助。有了射電望遠鏡,就等于我們能從不同的角度看待同一事物。”吳學兵介紹說,我國已經制定的科學計劃如“巡天”計劃,便需要這個波段的望遠鏡進行探測。“FAST設計得越大,靈敏度就會越高,其探測到暗弱信號的能力就會越強。在其工作的波段里面,FAST將是世界上非常出色的望遠鏡。”
距離天文學強國還很遠
不過,朱進認為,建設FAST是基于我國天文學未來研究發展的實際需求,但這并不意味著FAST建成后,我國射電天文領域便在國際上達到領先水平。
“之前我國的科學設施建設不夠,現在建設一些國際一流的科學設施對科學水平的促進作用很大。當然,最關鍵的還是要提升我國的科學研究能力。”吳學兵認為,有了FAST,我國在天文學領域的競爭實力雖然增強了,但距離天文學強國還很遠。
他表示,實際上在很長一段時間里,我國的天文學基礎設施都較為落后,發展很少。“最近才有一些動作,FAST應該只是其中的一個里程碑。”吳學兵舉例說,“悟空”是我國發射的第一顆天文衛星,而一些天文學發達國家都已經發射幾十顆或者上百顆天文衛星。
“雖然近一兩年我國在天文學領域已經有了一些動作和突破,但還遠遠不夠。這主要歸因于原來欠的賬太多。”吳學兵強調。
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