走向科技自立自强：“中国天眼”聆听宇宙弦音

前言

一口“超级大锅”，一只凝望宇宙的“巨目”，承载着中国探索星空的远大雄心。

2016年9月25日，贵州平塘的喀斯特洼坑里，500米口径球面射电望远镜（FAST）——被誉为 “中国天眼” 正式落成启用。它凭借世界最大单口径、最高灵敏度的硬核实力，带着中国自主知识产权，开启了人类探索宇宙的全新篇章。

一颗初心：22年踏平坎坷铸重器

故事的起点，源于1993年的一场国际会议。当时，国际专家热议全球电信号环境恶化，亟需大型望远镜，而中国尚无同类设备。

“别人都有自己的大设备，我们没有，我挺想试一试。”

这句话，让天文学家南仁东踏上了一条长达22年的艰辛之路。

▲2014年12月1日，南仁东在圈梁上检查工作

• 质疑与困难 ：项目之初，质疑声不断——可行性存疑、风险过高、耗时长、出成果慢……

• 艰难起步 ：预研究阶段经费有限，他在市内办事靠自行车，出差选绿皮火车过夜，只为省下每一分钱。

• 选定台址 ：为寻找最优台址，他带着300多幅卫星遥感图，在贵州大山中跋山涉水，险些遭遇意外，最终选定天然喀斯特洼地， 突破望远镜百米工程极限 。

• 技术攻坚：建设中，关键技术无先例可循，核心材料需自主攻关。南仁东带领团队从环梁搭建到索网铺设，一步步将蓝图变为现实。

2017年，就在天眼落成后的第一年，72岁的南仁东与世长辞，化作“南仁东星”，与这台倾注了他三分之一生命的望远镜遥相守望。

▲2011年南仁东现场踏勘

️ 硬核实力：三大创新，领跑世界20年

“中国天眼”到底有多牛？

它的口径达500米，如果装满水，全世界每个人都能分到4瓶。

支撑这份“大”的，是三大自主创新：

这些创新让FAST在未来20~30年都能保持世界一流地位。国外媒体评价其为 “中国远大科学雄心的象征”。

▲FAST俯视图

慧眼识星：从调试到开放，成果斐然

天眼的“视力”并非与生俱来，调试阶段同样充满挑战：

• 系统复杂 ：反射面控制需2200多台促动器协同，“牵一发动全身”。

• 技术突破：团队研发实时力学仿真技术，馈源支撑系统实现10毫米内的精确定位，风雨中也能及时消振。

2017年8月27日，天眼首次完成反射面与馈源支撑的协同动作，“眼珠”成功转动，开始跟踪天体目标。

▲FAST观测脉冲星示意图

科学成果一览：

• 截至2023年1月，已发现 700余颗 脉冲星；

• 2020年美国大型射电望远镜坍塌后，中国宣布：自2021年起，FAST向全球科学家开放，成为人类共同的“宇宙瞭望镜”。

▲测量基准站的分布情况

未来可期：探索永无止境

如今的天眼，不仅能捕捉脉冲星的“心跳”，还能开展更多前沿研究：

• 巡视宇宙中的 中性氢 ；

• 研究 宇宙大尺度物理学 ；

• 探测 星际分子 ；

• 搜寻可能存在的星际通信信号。

安装多波束接收机后，更能实现 “一次扫描、多目标分析” ，同时获取脉冲星、快速射电暴等数据，有望发现脉冲星黑洞双星系统，检验爱因斯坦相对论

▲多波束(“中国天眼”的瞳孔)安装现场

“为下一代科学家建一台好用的望远镜”——以南仁东为代表的科研团队的初心，正在一步步实现。

结语

从南仁东的那句 “我挺想试一试” ，到如今的 “国之重器” ，中国天眼承载的不仅是探索宇宙的科学梦想，更是中国人敢为人先、踏实追梦的精神。

未来，这只“宇宙巨目”还将继续聆听宇宙深处的奥秘，为人类文明续写新的篇章。

内容参考图书《走向科技自立自强》

出版：中国科学技术出版社

责任编辑：郑洪炜 宗泳杉

出版时间：2023.11

微信号丨大美科学