北京時間3月31日零點起,一封來自“中國天眼”的邀請函向全球發出。
被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)正式對全球科學界開放,征集來自全球科學家的觀測申請。作為國之重器,“中國天眼”向世界打開了合作共享的大門。
3月28日拍攝的“中國天眼”全景(維護保養期間拍攝 無人機照片)。新華社記者 歐東衢 攝
世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡
被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡FAST由我國已故天文學家南仁東于1994年提出構想,曆時22年建成,于2016年9月25日落成啟用,進入調試期。2020年1月11日,FAST通過國家驗收,正式開放運行。
3月28日拍攝的“中國天眼”全景(維護保養期間拍攝,無人機照片)。新華社記者 歐東衢 攝FAST是世界上最大最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,比位居第二的望遠鏡直徑多出200米。其綜合觀測能力提高了約10倍,将在未來10到20年保持世界領先地位。在FAST之前,世界上最大的單口徑射電望遠鏡是位于波多黎各的Arecibo Observatory(阿雷西博天文台),直徑為305米,後擴建為350米。
FAST已發現300餘顆脈沖星
最近,中國科學院院士、FAST科學委員會主任武向平透露,截至今年3月,“中國天眼”已發現脈沖星數量超過300顆。
脈沖星就是旋轉的中子星,因不斷地發出電磁脈沖信号而得名,其密度每立方厘米相當于1萬艘萬噸巨輪的質量壓縮起來,那是一個地球上無法想象的、類似科幻小說《三體》裡“水滴”的世界,從脈沖星中遴選出脈沖信号穩定的毫秒脈沖星,将來有望應用于星際導航。
舉例來說,如果你要走到火星甚或走出太陽系、銀河系,根本無法用地球上的GPS去導航,但如果能知道宇宙中很多脈沖星的位置,就可以通過它來定位、導航。
1967年,人類發現了第一顆脈沖星;直到50年後,中國人才用自己的射電望遠鏡FAST發現了第一顆新脈沖星。而在如此短時間内發現這麼多顆脈沖星,足見“天眼”實力之強。武向平期待,未來5年這一數字能達到1000顆,甚至能找到銀河系外的第一顆脈沖星。
此外,“天眼”脈沖星計時精度領先國際水平4倍以上,有望在納赫茲引力波這一備受全世界關注的前沿科學探測方面取得重大突破。
申請項目觀測時間8月開始
中科院國家天文台有關負責人表示,“中國天眼”向世界全面開放,彰顯了中國與國際科學界充分合作的理念。在開放合作中,中國的科學重器将更好地發揮效能,促進重大成果産出,為全人類探索和認識宇宙作出貢獻。
據了解,FAST科學運行包括自由申請項目和重大項目。本次征集為自由申請項目觀測申請,單個申請項目觀測時間不超過100小時。征集項目的評審結果将于今年7月20日對外公布,觀測時間将從今年8月開始,首年預計分配給國外科學家的觀測時間占10%左右,約為450個小時。
3月29日拍攝的夜幕下的“中國天眼”(維護保養期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝“中國天眼”四大科學目标:
1.巡視宇宙中的中性氫,研究宇宙大尺度物理學,以探索宇宙起源和演化;
2.觀測脈沖星,研究極端狀态下的物質結構與物理規律;
3.主導國際低頻甚長基線幹涉測量網,獲得天體超精細結構;
4.探測星際分子;搜索可能的星際通信信号。
為了這四大目标,“天眼”全副武裝,前所未有地擴大了人類探索宇宙的“可視範圍”——與美國的“鳳凰”計劃相比,口徑500米的“中國天眼”可将類太陽星巡視目标擴大至少5倍,可有效探索的空間範圍遠超此前最先進的射電望遠鏡。
“天眼之父”南仁東
南仁東在FAST工程落成啟用儀式上(2016年9月25日攝)。新華社記者 金立旺 攝在國家天文台研究員陳學雷的記憶中,南仁東是一個随性不羁的人。很難想象,這樣的他會被一個項目拴住,而且一拴就是22年。
上世紀90年代初,南仁東辭去日本的高薪工作,義無反顧地回到祖國籌建FAST工程項目。
FAST工程建設的艱難程度遠超想象,它不僅涉及天文學、力學、機械工程、結構工程、電子學,甚至涉及岩土工程等幾十個不同專業領域,且關鍵技術無先例可循,關鍵材料急需攻關,現場施工環境也異常惡劣複雜。
為了給FAST項目選到合适的台址,從1994年到2005年,南仁東每天翻山越嶺,走遍了貴州上百個窩凼。
日常工作和生活中,南仁東對同事和學生們都很随和,平易近人,跟誰都像是處了好幾十年的老友一般,可以互開玩笑,也可以敞開心扉。
但如果碰到對FAST工作不夠認真的人,他會毫不留情地批評,脾氣“壞”得很。雖然南仁東對工作要求極嚴,但他并不專橫,重要的技術決策,他也願意聽取技術人員的意見。
南仁東在大窩凼施工現場(2013年7月19日攝)。新華社發(中科院國家天文台供圖)2015年,已經70歲的南仁東被查出罹患肺癌,但他并未因此放下手頭的工作,必要時還是毫不猶豫地奔赴現場。就在生命的最後幾個月,他依然密切關注着FAST的每一項進展。
百折不撓,千錘百煉。2016年9月25日,“中國天眼”終于在貴州告成,成為舉世矚目的工程奇迹。它的建成将為探索宇宙奧秘提供獨特手段,為基礎研究、戰略高技術發展和國際科技合作提供世界領先的創新平台。
2017年9月15日23時23分,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)首席科學家、總工程師、中國科學院國家天文台研究員南仁東的生命,永遠定格在了這一刻。
(綜合新華社、央視網、中國新聞網等)
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