500米口徑球面射電天文望遠鏡

500米口徑球面射電天文望遠鏡

500米口徑球面射電望遠鏡(Five hundred meters Aperture spherical Telescope,簡稱FAST)是國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一,此項目將採用中國科學家獨創設計,利用貴州獨特喀斯特地形條件和極端安靜的電波環境,建造一個500米口徑球面射電天文望遠鏡。500米口徑的反射面由約1800個15米的六邊形球面單元拼合而成。

在貴州省平塘縣克度鎮一片名叫大窩凼的喀斯特窪地中,將架起能夠探尋和接受可能存在“地外文明”信息的目前世界上最大單口徑射電天文望遠鏡—500米口徑球面射電望遠鏡,這一項目有望年內開建。
500米口徑球面射電望遠鏡(Five hundred meters Aperture spherical Telescope,簡稱FAST)是國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一,此項目將採用中國科學家獨創設計,利用貴州獨特喀斯特地形條件和極端安靜的電波環境,建造一個500米口徑球面射電天文望遠鏡。500米口徑的反射面由約1800個15米的六邊形球面單元拼合而成。此方案改正了球差,簡化了饋源,克服了球反射面線焦造成的窄帶效應。利用貴州南部獨特的天然喀斯特窪坑可大大降低望遠鏡工程造價。
它將擁有約30個足球場大的接受面積,建成後將成為世界上最大的單口徑射電天文望遠鏡。與其他望遠鏡不同,它既不是架在山頂,也不遨遊太空,而是在貴州一片喀斯特窪地中立足,猶如一隻巨大的“天眼”,探測遙遠、神秘的“天外之謎”。
FAST與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高約10倍;與排在阿波羅登月之前、被評為人類20世紀十大工程之首的美國Arecibo 300米望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍。作為世界最大的單口徑望遠鏡,FAST將在未來20~30年保持世界一流設備的地位。
此項目總投資6.27億元,建設期為5年,項目法人為中國科學院國家天文台。它的建設將形成具有國際先進水平的天文觀測與研究平台,探尋被稱為21世紀物理學最大之謎的“暗物質”、“暗能量”本質,為中國開展宇宙起源和演化、太空生命起源和尋找地外文明等研究活動提供重要支持。
國內目前最大的光學天文望遠鏡,在中國科學院雲南天文台麗江觀測站落成並正式投入運行。這台大型光學天文望遠鏡高8米,重40多噸,通光孔徑2.4米,是東亞地區最大口徑的通用光學天文望遠鏡之一,可通過遠程控制進行自動操作,綜合性能處於同級望遠鏡的國際先進水平。其終端配置超過3000萬像素的拼接CCD相機,以及我國與丹麥合作研製的暗弱天體光譜儀照相機,主要對恆星和星系進行觀測,用於恆星物理和宇宙科學研究。隨著這架天文望遠鏡投入使用,麗江天文觀測站成為我國南方最重要的天文觀測基地。
FAST在國家重大需求方面有重要套用價值。把我國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣,將深空通訊數據下行速率提高100倍。脈衝星到達時間測量精度由目前的120納秒提高至30納秒,成為國際上最精確的脈衝星計時陣,為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鍾。進行高解析度微波巡視,以1Hz的解析度診斷識別微弱的空間訊號,作為被動戰略雷達為國家安全服務。作為“子午工程”的非相干散射雷達接收系統,提供高解析度和高效率的地面觀測;跟蹤探測日冕物質拋射事件,服務於太空天氣預報。
FAST建成後還將作為SKA(1993年由包括中國在內的10國射電天文學家聯合倡議、籌劃建造接收面積為1平方公里的巨型射電望遠鏡,耗資約10億美元)的先導單元,爭取說服國際天文界最終將SKA定位於中國。FAST建在貴州,將會對我國西南貧困山區的經濟發展和社會繁榮產生不可估量的影響,為國家西部開發戰略貢獻力量。

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