“天眼”的敏感度足以偵測到不發(fā)射訊號(hào)的間諜衛(wèi)星，但它的主要用途還是科學(xué)探索，其中包括一項(xiàng)非同尋常任務(wù)：它是地球首個(gè)用于監(jiān)聽外星文明訊息天文臺(tái)。如果未來十年真有信號(hào)從九重天外傳來地球，中國很可能將第一個(gè)捕捉到它。

“與外星文明的首次接觸或?yàn)橹袊绕鸬南笳鳌?/h2>

《大西洋月刊》資深編輯羅斯·安德森近日刊文表示，即使在科學(xué)界，尋找地外智慧（下文簡稱為SETI）的計(jì)劃也往往被嘲笑為一種宗教神秘主義。

二三十年前，美國內(nèi)華達(dá)州參議員理查德·布賴恩提出預(yù)算修正案，終止了美國國會(huì)對SETI計(jì)劃的資助。

布賴恩說，他希望“花納稅人的錢捕捉火星人”的行動(dòng)就此告終。這也是為什么中國先于美國建成了以SETI為核心目標(biāo)的世界級無線電觀測站。

科學(xué)技術(shù)的落后曾使中國付出了沉重的代價(jià)。經(jīng)過鄧小平的改革開放，中國直到近年才重新成為地緣政治中一股強(qiáng)大的力量。鄧小平對科學(xué)技術(shù)有種崇尚，這股熱忱一直持續(xù)至今。

在這十年里，中國的科研投入正在穩(wěn)步趕超美國。中國已經(jīng)得出一個(gè)結(jié)論：偉大的科學(xué)成就將給國家?guī)硗?。?dāng)蘇聯(lián)把人造衛(wèi)星和宇航員送入太空時(shí)，當(dāng)美國把星條旗插入月球土壤時(shí)，曾經(jīng)的“天朝大國”卻只能當(dāng)旁觀者。

過去的中國更側(cè)重于應(yīng)用科學(xué)：它打造了全世界最快的超級計(jì)算機(jī)；在醫(yī)學(xué)研究上投入巨資；在西北植造“綠色長城”防止土地沙漠化。

但現(xiàn)在，中國開始將巨量資源投入基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域：大型強(qiáng)子對撞機(jī)正在計(jì)劃當(dāng)中，它從以太中釋放出數(shù)以萬計(jì)的“上帝粒子”；此外，火星探索也在籌備之中。在21世紀(jì)的科技詩篇中，沒有什么比中國宇航員踏上這顆紅色星球的高清圖片更適合作為中國崛起的象征。如果有，那恐怕就是與外星文明的首次接觸了。

圖為中國“天眼”

搜尋宇宙中有價(jià)值的信號(hào)

現(xiàn)實(shí)中，除微波（例如大爆炸后的微弱余輝）之外，無線電波是電磁輻射最弱的形式。地球所有觀測臺(tái)一整年捕獲到的無線電波能量之和，還不如一片雪花輕輕飄落在裸露土壤上所釋放的動(dòng)能。

收集這些空靈的信號(hào)，需要絕對的零干擾，這就是為什么中國計(jì)劃未來將無線電天文臺(tái)建在月球背面，因?yàn)槟莻€(gè)地方比地球上任何地方都更少受到人類技術(shù)帶來的電磁干擾。這也是為什么過去一個(gè)世紀(jì)以來，無線電天文臺(tái)悄然出現(xiàn)在各大城市的中間地帶。

也正出于這個(gè)考慮，射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）（又稱“天眼”）負(fù)責(zé)人南仁東才會(huì)在偏遠(yuǎn)的喀斯特山區(qū)為天文臺(tái)選址。

這些鋸齒狀的石灰?guī)r山峰覆蓋著亞熱帶植被，從平坦的地表陡然升起，形成了一道自然屏障，保護(hù)天文臺(tái)敏感的接收器免受風(fēng)和無線電噪音干擾。

坐落于貴州省平塘縣大窩凼洼地的“天眼”，是全世界最大的望遠(yuǎn)鏡，甚至可能是全宇宙最大的望遠(yuǎn)鏡。

從預(yù)研究到建成，歷時(shí)22年，中國科技工作者克服了關(guān)鍵技術(shù)無先例可循、關(guān)鍵材料急需攻關(guān)、核心技術(shù)遭遇封鎖等困難，把一臺(tái)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)均無先例可循的可變反射面射電望遠(yuǎn)鏡從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，在望遠(yuǎn)鏡口徑、靈敏度、分辨率、巡星速度等關(guān)鍵指標(biāo)上全面超越國際先進(jìn)水平。

待“天眼”校準(zhǔn)之后，就將開始掃描廣闊的天域。安德魯·西米恩領(lǐng)導(dǎo)的SETI團(tuán)隊(duì)正與中國科學(xué)家共同開發(fā)一套工具，用于處理大范圍搜索的數(shù)據(jù)，而這種掃描本身就已經(jīng)是人類在宇宙探索中邁出的一大步。

由于龐大數(shù)量的恒星和超大質(zhì)量黑洞的存在，使該區(qū)域成為發(fā)射探測器的理想之選。西米恩的接收器將以精密算法研究來自數(shù)十億顆恒星的數(shù)十億種波長，只為尋找一條真正有價(jià)值的信號(hào)。

或?qū)⒌谝粋€(gè)發(fā)現(xiàn)外星人

今年9月10日，從澳大利亞帕克斯望遠(yuǎn)鏡上傳回令人振奮的消息，“天眼”于8月22日和8月25日在南天銀道面掃描到的兩顆脈沖星候選體得到確認(rèn)，這是中國人利用自主研制的天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的第一批脈沖星。

“天眼”在設(shè)計(jì)之初并沒有明確的科學(xué)目標(biāo)，但當(dāng)這臺(tái)世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡落成后，巡視宇宙中的中性氫、觀測脈沖星、主導(dǎo)國際低頻甚長基線干涉測量網(wǎng)、探測星際分子、搜索可能的星際通訊信號(hào)都成為它擅長的領(lǐng)域。

2017年8月，“天眼”成功實(shí)現(xiàn)了指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運(yùn)行。

“天眼”工程副總工程師、中科院國家天文臺(tái)射電天文研究部首席科學(xué)家李菂領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)，在短短一個(gè)月內(nèi)就通過漂移掃描發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體，但仍處于調(diào)試期的“天眼”不具備認(rèn)證脈沖星的資格，直至“天眼”發(fā)現(xiàn)的兩顆脈沖星候選體在今年9月得到澳大利亞帕克斯望遠(yuǎn)鏡的確認(rèn)。

看似調(diào)試期間的偶然發(fā)現(xiàn)，其實(shí)有著必然性。

自2015年起，“天眼”團(tuán)隊(duì)就與貴州師范大學(xué)合作，聯(lián)合搭建早期科學(xué)數(shù)據(jù)中心，開展在脈沖星觀測領(lǐng)域很少被運(yùn)用的漂移掃描，并研發(fā)了創(chuàng)新脈沖星搜索數(shù)據(jù)庫。

澳大利亞科學(xué)及工業(yè)研究院帕克斯望遠(yuǎn)鏡科學(xué)主管喬治·霍布斯說，已知的脈沖星約有一半是帕克斯望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的，但現(xiàn)在想利用帕克斯發(fā)現(xiàn)新脈沖星太難了。實(shí)際上，“天眼”發(fā)現(xiàn)的脈沖星候選體拿到其他射電望遠(yuǎn)鏡上，有很大一部分是無法得到確認(rèn)的，因?yàn)槠渌潆娡h(yuǎn)鏡根本看不見。

脈沖星是宇宙中除了黑洞以外密度最高的天體，每個(gè)立方厘米的質(zhì)量相當(dāng)于地球上的一億噸。

脈沖星的磁場達(dá)到萬億高斯，比地球磁場高萬億倍。有的脈沖星每秒旋轉(zhuǎn)能達(dá)到數(shù)千次，且發(fā)射極其穩(wěn)定的脈沖，是宇宙中最精確的時(shí)鐘。

因?yàn)槊}沖星的這些特性，它被科學(xué)家們譽(yù)為理想的天體物理實(shí)驗(yàn)室，通過對其在地面實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)現(xiàn)的超高密度、超高磁場等極端物理性質(zhì)的研究，有望不斷延伸人類的宏觀和微觀視野。

至今，人類發(fā)現(xiàn)了2700余顆脈沖星，它們都位于銀河系內(nèi)。但科學(xué)家們相信，受制于射電望遠(yuǎn)鏡的靈敏度，這只是冰山一角。由于發(fā)現(xiàn)脈沖星越來越困難，脈沖星計(jì)時(shí)陣、脈沖星導(dǎo)航等相關(guān)應(yīng)用研究也進(jìn)入瓶頸期。

“天眼”的靈敏度是此前最強(qiáng)的美國阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的2倍?？茖W(xué)家們預(yù)計(jì)，它能使人類發(fā)現(xiàn)的脈沖星增加1至2倍。這意味著“天眼”可提供大量新的研究樣本，并有望發(fā)現(xiàn)更多暗弱、新型的脈沖星，以及發(fā)現(xiàn)更多守時(shí)精準(zhǔn)的毫秒脈沖星，對脈沖星計(jì)時(shí)陣探測引力波作出貢獻(xiàn)。

雖然“天眼”的敏感度足以偵測到不發(fā)射訊號(hào)的間諜衛(wèi)星，但它的主要用途還是科學(xué)探索，其中包括一項(xiàng)非同尋常任務(wù)：它是地球首個(gè)用于監(jiān)聽外星文明訊息天文臺(tái)。

用霍布斯的話說，帕克斯望遠(yuǎn)鏡目前有20%的時(shí)間分配給了“尋找外星人”，但仍一無所獲。如果未來十年真有信號(hào)從九重天外傳來地球，中國很可能將第一個(gè)捕捉到它。

對此，F(xiàn)AST工程臺(tái)址與觀測基地系統(tǒng)總工程師朱博勤說，搜尋地外文明（外星人），確實(shí)是“天眼”的終極目標(biāo)之一。至于是否可以說現(xiàn)在尚未收到外星人信號(hào)的問題，他予以了否定。

他表示：“不能這么說，或許現(xiàn)在收到的數(shù)據(jù)存起來了，而我們還沒有這個(gè)知識(shí)，或者說我們還沒有這個(gè)能力、概念去解讀這些數(shù)據(jù)，因?yàn)楹芏嗖淮_定的東西都存在，只能說現(xiàn)在沒有做這個(gè)事（外星人）?！保ā秴⒖枷ⅰ?017.11.3等）