文Ⅰ本刊記者 付 松
(責(zé)任編輯/彭美玉)
人類(lèi)生存的地球之外有沒(méi)有生命跡象?茫茫宇宙的初始狀態(tài)起于何方?對(duì)于這些一直以來(lái)困擾我們的疑問(wèn),射電望遠(yuǎn)鏡或許能幫助我們解開(kāi)“冰山一角”。
2007年7月,經(jīng)國(guó)家發(fā)改委立項(xiàng)批準(zhǔn),總投資6.7億元人民幣的“500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡”(Fivehundred-meters Aperture Spherical radio Telescope,簡(jiǎn)稱FAST)項(xiàng)目落戶貴州平塘,建成后將成為世界上單口徑最大、靈敏度最高的巨型射電望遠(yuǎn)鏡。
千百年來(lái),人類(lèi)大多是通過(guò)可見(jiàn)光波段觀測(cè)宇宙。事實(shí)上,天體的輻射覆蓋整個(gè)電磁波段,而可見(jiàn)光只是其中人類(lèi)可以感知的一部分。
而巨型射電望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn),不但使人類(lèi)直接觀測(cè)遙遠(yuǎn)星體,尋找類(lèi)似太陽(yáng)系或地球的宇宙環(huán)境成為可能,而且還在探測(cè)星際分子、尋找地外文明等領(lǐng)域具有廣泛用途。
目前,直徑達(dá)305米的美國(guó)阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡是世界最大的球面望遠(yuǎn)鏡,被評(píng)為人類(lèi)20世紀(jì)十大工程之首。我國(guó)現(xiàn)存主要的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡有上海佘山25米口徑射電望遠(yuǎn)、昆明40米口徑轉(zhuǎn)臺(tái)式射電望遠(yuǎn)鏡、北京50米口徑輪軌式射電望遠(yuǎn)鏡等。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,這些現(xiàn)存的射電望遠(yuǎn)鏡已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中國(guó)天文學(xué)研究和探測(cè)太空的需求。
500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的建設(shè),使我國(guó)擁有具有國(guó)際先進(jìn)水平的天文觀測(cè)與研究平臺(tái),為我國(guó)開(kāi)展“暗物質(zhì)”和“暗能量”本質(zhì)、宇宙起源和演化、太空生命起源和尋找地外文明等研究活動(dòng)提供重要支持。同時(shí),填補(bǔ)美國(guó)、西班牙和澳大利亞三個(gè)深空跟蹤站在經(jīng)度分布上的空白。
500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目采用我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的三項(xiàng)自主創(chuàng)新設(shè)計(jì):利用貴州天然獨(dú)特的喀斯特洼地作為臺(tái)址;應(yīng)用主動(dòng)反射面改正地面球差技術(shù)在洼坑內(nèi)鋪設(shè)4600塊單元組成500米球冠狀主動(dòng)反射面(約等于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)總面積);采用輕型索拖動(dòng)機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)拖動(dòng)饋源支撐將萬(wàn)噸平臺(tái)降至幾十噸,實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)的高精度定位。全新的設(shè)計(jì)思路,得天獨(dú)厚的臺(tái)址優(yōu)勢(shì),突破了望遠(yuǎn)鏡的百米工程極限,開(kāi)創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式。
FAST是我國(guó)“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,為什么選擇落戶平塘大窩凼?這與特殊的地形地貌有著緊密的聯(lián)系。大窩凼不僅具有一個(gè)天然的洼地可以架設(shè)望遠(yuǎn)鏡,而且喀斯特地質(zhì)條件可以保障雨水向地下滲透,而不在表面淤積,腐蝕和損壞望遠(yuǎn)鏡。此外,還有極端寧?kù)o的自然環(huán)境,由于無(wú)線電環(huán)境對(duì)射電望遠(yuǎn)鏡影響極為重要,項(xiàng)目地址半徑5公里之內(nèi)必須保持寧?kù)o和電磁環(huán)境不受干擾。大窩凼附近沒(méi)有集鎮(zhèn)和工廠,在5公里半徑之內(nèi)沒(méi)有一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),25公里半徑之內(nèi)只有一個(gè)縣城,是最為理想的選擇。
這對(duì)于平塘縣來(lái)說(shuō)是一次經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的機(jī)遇,圍繞貫徹落實(shí)國(guó)發(fā)2號(hào)文件精神,平塘縣明確提出,十二五期間,將以建設(shè)世界最大射電望遠(yuǎn)鏡為載體,圍繞平塘大射電科技文化產(chǎn)業(yè)園建設(shè),力爭(zhēng)建設(shè)一個(gè)國(guó)際天文科普旅游文化教育基地,重點(diǎn)發(fā)展“天文地質(zhì)科普旅游”,進(jìn)一步推進(jìn)活力平塘建設(shè),促進(jìn)旅游業(yè)的大發(fā)展。