「天眼」“中国天眼”通过国家验收正式开放运行( 二 ) 中国天眼|国家天

灵敏度和分辨率是射电望远镜的两大核心指标。由于星体距离地球十分遥远，到达地球时能量微弱，灵敏度是科学家发现暗弱天体的能力，而要想进一步看清遥远天体的真实面貌，就要依靠分辨率。

“灵敏度是最‘硬’的指标，基本由望远镜的口径限定死了。相比之下，分辨率则可以通过多台相对小的望远镜协同配合来提高。 ”国家天文台副研究员钱磊介绍。

“开创了建造巨型射电望远镜的新模式，突破了传统望远镜的工程极限，采用全新设计方案、口径更大的‘中国天眼’ ，比国外同类望远镜的调试期更短，远超国际惯例和同行预期。 ”姜鹏说。

从下面的几组数据，我们可以窥见“中国天眼”的身形：

「天眼」“中国天眼”通过国家验收正式开放运行。大——反射面由4450个反射单元构成，总面积为25万平方米，相当于30个标准足球场那么大。如果把它看成是一口盛满水的锅，容量够全世界每个人分到4瓶水。

巧——30吨的馈源舱通过6根钢索控制，可以在140米高空、206米的尺度范围内实时定位。

强——能看见更遥远暗弱的天体，它1分钟就能发现的星体，即使把坐标提供给百米口径的射电望远镜，对方也要9分钟才能看见。

精——500米的尺度上测量角度精确到8角秒， 10毫米的定位精度要求最高做到了3.8毫米。

“但这些设计、性能和精度不是理所当然的。 ”姜鹏说， “天眼”的索网结构，是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的。要实现反射面变形，对抗疲劳性能的要求极高，现成的钢索实验中都断了。如果这个材料和工艺层面的问题不解决，整个项目就要停滞。

回忆10年前的“索网攻关” ，姜鹏记忆犹新：“我们进行了可能是有史以来最系统、最大规模的索疲劳试验，经过近百次失败，终于研制出超高耐疲劳钢索，在200万次循环加载条件下可达500MPa应力幅，国际上尚无先例。 ”

实际上，整个团队各个子系统的研制过程，几乎都是如履薄冰。从26年前以南仁东为代表的几位科学家，发展到今天100人左右、平均年龄35岁、能独立自主设计建造大型射电望远镜和同类天线的队伍，前后4代科研工作者前赴后继、扎根深山，不负当代天文学“弄潮儿” 。

一眼当先，大装置牵引科技创新

科学技术进步的速度，从过去以万年、千年、百年为尺度，已经变成现在的十年、一年，甚至日新月异。但对物理学、天文学来说，似乎还在啃量子力学和相对论的老本。

重大突破，科研仪器先行。北京大学科维理天文与天体物理研究所研究员李柯伽认为，天文学乃至物理学都是实验科学，前人的理论研究走在了前面，后人的实验验证是关键，这就必须用到大科学装置。

“处在发展上升阶段的学科，谁在提出问题，谁就掌握发展动向，如果没有大装置做实验，就提不出问题，只能跟在别人后面解决问题。 ”李柯伽说，边界尚未知晓的天文学，无疑是发展中的学科。

“天天摸着望远镜做观测的人，才能发现前沿的问题。 ”韩金林说，过去中国缺少大望远镜设备，天文学家只能在某些领域从理论方面深挖，而现在则可以从观测角度做出更多原创的、世界领先的成果。

从开工建设到国家验收的短短9年间，收获满满：

发表论文300余篇，其中SCI收录80篇， EI收录76篇。获得第一专利权人的授权专利69项，其中发明专利39项，实用新型专利30项；

「天眼」“中国天眼”通过国家验收正式开放运行( 二 )