中国■中国天眼开放运行 荣膺全球最大最灵敏射电望远镜( 二 )
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中国天眼开放运行
1月9日 , 工作人员对FAST反射面板进行检修 。 新华社采访人员 刘续 摄
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 。
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1月11日 , 专家学者对"中国天眼"进行考察(检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 刘续 摄
从下面的几组数据 , 我们可以窥见"中国天眼"的身形:
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 。
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1月11日 , 专家学者对"中国天眼"进行考察(检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 欧东衢 摄
"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 。
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1月8日 , 月光下的"中国天眼"全景(检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 欧东衢 摄
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 。
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1月11日 , 专家学者对"中国天眼"进行考察(检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 欧东衢 摄
"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 。
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1月11日 , 专家学者对"中国天眼"进行考察(检修期间拍摄) 。 新华社采访人员 刘续 摄
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;
发现脉冲星优质候选体146颗 , 已证实发现的脉冲星102颗 。 与上海天文台天马望远镜成功实现联合观测 , 在国际甚长基线干涉测量中发挥重要作用;
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