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【奋斗百年路 启航新征程】中国天眼凝望苍穹

经济日报 2021-04-22 15:28:43
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的确,巨大的工程体量、超高精度要求以及特殊的工作方式,让FAST的艰难程度远超想象。怎么办?过河架桥、逢山开路,FAST团队克服了力学、材料、大尺度结构等领域诸多技术难题,铸就了独一无二、世界领先的超级工程——中国天眼。

例如,他们研制的超高耐疲劳特性的钢索,超过国内、国际相关标准规范的2.5倍;创新采用世界上最大跨度柔性并联机器人和刚性6自由度并联机器人构成的两级调整机构,实现了馈源均方根值10毫米的高精度定位;创造性地将卫星定位、惯导和全站仪多种测量技术融合,实现了全天候、大尺度、高精度的馈源支撑系统动态测量……

苦心人天不负,百二秦关终属楚。选址、论证、设计、建设,在党中央和国务院关怀下,经过前后四代数百名科研工作者坚持不懈地努力,2016年9月FAST落成启用,2020年1月通过国家验收,无可争议地成为当今世界上最灵敏的射电望远镜。

与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST综合性能提高约10倍;与排在阿波罗登月之前、被评为人类20世纪10大工程之首的美国阿雷西博射电望远镜(Arecibo)相比,FAST灵敏度提高约2.5倍。从理论上讲,FAST可接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近宇宙边缘。曾有专家形象地说,“它灵敏到可以在雷声中分辨出蝉鸣”。

走到视界最前沿

2020年10月29日和11月5日,两篇基于中国天眼的快速射电暴方面的研究成果在《自然》杂志发表,让中国天眼再次站上了世界舞台。

关于快速射电暴的起源机制,此前众说纷纭。这些理论研究主要划分成两大“门派”,一方认为这样的毫秒射电爆发是宇宙灾变事件造成的爆发,而另一方则认为它是粒子在强磁场中穿行产生的。“FAST的观测结果直接终结了‘理论争锋’,通过对11次射电爆发的高灵敏度偏振信号解析,我国科研人员用直接的观测结果否定了宇宙灾变的理论。”在中科院国家天文台首席研究员韩金林看来,FAST的顺利运行使得我国相关科研团队迅速成为国际快速射电暴领域的核心研究力量。

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