原標題：中國制造的“天眼”領先世界20年

　　中國青年網北京11月25日電(記者 李正穹 陳琛)浩瀚星空，廣袤蒼穹，自古以來寄托著人類的科學憧憬。

　　神舟十一號返回艙成功著陸后，航天員景海鵬、陳冬曾在太空中朗讀的一封特別的“家書”，引起了大家的關注。這封家書來自貴州平塘克度鎮(zhèn)第一小學的一位學生，信中寫道：

　　“親愛的航天員叔叔：我是貴州大山里的一個小學生，今年在我的家鄉(xiāng)建成了世界最大的‘天眼’射電望遠鏡，你們在太空能看到它嗎?我期待，未來有一天，我能自己在中國的空間站看到它。——王思倩。”

　　這封來自貴州大山深處的“家書”提到了一個詞——“天眼”。它也被人們形象地稱為“鍋”。當景海鵬、陳冬在地球之外為實現人類沖出地球、走向太空的夢想努力工作時，地球之上，這口99%中國制造的“鍋”正仰望星空，將人類目光延伸到宇宙邊緣、時間盡頭。

　　這口“鍋”，位于中國西南貴州省平塘縣大窩凼(dàng)洼地，全名500米口徑射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST)。它的反射面面積有30個足球場大小，由4450塊反射面單元組成。

　　在終年常綠的重山中，這項凝聚中國天文人二十多年夢想的大工程，建造耗時僅5年半，擁有多項自主知識產權，更領先世界同類設備20年。

　　2016年9月25日，FAST正式落成啟用，成為目前世界上最大的單口徑射電望遠鏡。

　　(一)

　　起點，1993年，日本東京，國際無線電科學聯盟大會。

　　“希望在全球電波環(huán)境惡化到不可收拾之前，可以建造新一代的射電‘大望遠鏡’。”

　　在會上聽到這個想法，時任中國科學院北京天文臺副臺長、現中國科學院國家天文臺FAST工程總工程師兼首席科學家的南仁東只冒出一個念頭：

　　“別人都有自己的大設備，我們沒有，咱們也建一個吧!”

　　“大設備”，是指大口徑射電望遠鏡(簡稱“大射電”)，也就是后來逐漸成型的FAST項目。

　　(二)

　　大射電，當代中國天文學家夢寐以求的尖端設備，在對更遙遠的宇宙空間、天體運動進行更精準探索時不可或缺。

　　然而，1993年的中國，僅在北京、上海等地建有40米、25米口徑射電望遠鏡。中國天文學家如果想使用大射電，只能去美國、歐洲，唯有那里才有當時全世界最先進的大口徑射電望遠鏡。

　　“天文學是孕育重大原創(chuàng)發(fā)現的前沿科學，也是推動科學進步和創(chuàng)新的戰(zhàn)略制高點。”習近平在致我國500米口徑球面射電望遠鏡落成啟用的賀信中說。

　　作為中國古代科技成就最輝煌的學科之一，天文學足以讓每個中國人驕傲。只是，這輝煌的時間屬性是“曾經”，它滯留在“中國古代”。

　　“現代天文學領域，中國已遠遠落后于世界”。在設備不足、不夠先進的條件下，這幾乎已成定論。

　　為了改變現狀，為了扭轉頹勢，為了彎道超車，FAST拔地而起，橫空出世。

　　(三)

　　建設FAST絕非易事，堪稱一場現代科研長征，而且從1994年持續(xù)到2016年，一走就是22載。

　　首先，便是選址難題。

　　1994年4月，幾個人影走進貴州的崇山峻嶺。

　　林深樹茂，人跡罕至，這里是世界上最大的喀斯特區(qū)之一。

　　所謂喀斯特地貌，就是石灰?guī)r地區(qū)所出現的地表山峰奇特、洼地和落水洞眾多、地下多洞穴和地下河有大量巖溶泉出露的自然景觀。桂林山水甲天下，便是這一地貌的典型代表。

　　對于不遠萬里從北京來到貴州的這幾個人來說，貴州喀斯特地貌最可貴的不是秀麗風景，而是這里不僅與世隔絕，電磁干擾近乎零，而且地形條件穩(wěn)定，巖石透水性極高。

　　這幾個人中的“帶頭大哥”，就是在給大射電找合適建設場所的南仁東。

　　中外科學家考察大窩凼時與當地住民在選址現場合影。資料圖

　　在發(fā)現貴州喀斯特地貌所特有的窩凼前，南仁東為了選址，抽了不知多少煙。那時，他最常做的，就是抽著煙在辦公室周圍找人聊，覺得說得好就記一下。直到有一次，有人向他提到云貴的喀斯特洼地。

　　南仁東迅速請遙感所出了三百多幅洼地的衛(wèi)星遙感圖，黃黃綠綠的圖上顯示當地的窩凼。

　　于是便有了前面那一幕，幾個人影不辭勞苦徒步入深林的情景。

　　自此直到2005年的12年間，南仁東等大射電項目發(fā)起人對1000多個洼地進行比選，又實地走遍上百個窩凼，終于選定大窩凼洼地作為臺址。

　　據估算，以當時的道路條件，南仁東們每天最多走1到2個窩凼，晚上回到縣城，白天再跋涉過來。

　　(四)

　　選址確定只是第一步。

　　工程成本、難度過高的第二道難題，隨之而來。

　　大口徑意味著容納接收器的巨型饋源艙、數量龐大的反射面板、用于支撐設備的復雜框架……如何破解?

　　2011年3月5日，FAST正式開工建設。

　　于是，一項神乎其技的工程開始在貴州黔南州的深山中高速展開。

　　大窩凼舊貌

　　圈梁安裝過程

　　FAST索網安裝工程

　　大窩凼全景

　　反射面系統(tǒng)由支撐塔、索網結構和反射面面板等組成，索網結構可以隨著天體的移動變化，帶動索網上的4450個反射單元，在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，極大提升觀測效率;

　　4450個反射單元面板上均有孔洞，既減少風負載，又能提高透光率，對生態(tài)環(huán)境無公害，還大大降低了反射單元的自重;

　　輕型索支撐饋源艙的方案，則將饋源艙減重到30噸，遠遠低于阿雷西博望遠鏡的900噸，再加上并聯機器人的使用，實現了望遠鏡接收機的高精度指向跟蹤……

　　一項項創(chuàng)新技術的提出、實現和完成，是FAST對大口徑射電望遠鏡工程更上一層樓的突破。

　　而這也意味著，中國射電天文學界首次擁有世界排名第一的設備!

　　自此，中國將可以用自己的望遠鏡收聽來自太空深處的無線電波，接收137億光年以外的電磁信號;可以窺探星際之間互動的信息;可以觀測暗物質;可以測定黑洞質量;可以搜尋可能存在的星外文明……

　　突破同類設備的創(chuàng)新技術，除少部分是與國際合作外，FAST中國設計、中國制造的純度達到99%;與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST靈敏度提高約10倍;與美國阿雷西博305米望遠鏡相比，FAST綜合性能提高約10倍……數據只說明一件事：FAST預計對國際同類設備至少保持二十年以上的領先地位!

　　從無中生有，敢為天下先。

　　這就是貫穿FAST從立項到建成全過程的精神品質。

　　FAST的建成，將亙古以來深埋于中國人基因的宇宙夢再次喚醒。

　　終于，在探索宇宙極限的道路上，中國人也能喊出這句經典：我們的征途是星辰大海!