“天眼”何来

更新于 2026年10月12日 版权声明
“天眼”何来

FAST工程建设工期是从2011年3月25日至2016年9月25日,它的建成标志着中国射电天文事业取得了重大突破,也浓缩了几代中国科学家在射电天文领域内艰苦奋斗的历程。回顾这段历史,还要从20世纪射电天文学的新发现谈起。

1933年,美国无线电工程师卡尔·央斯基(Karl Jansky)意外地发现了来自银河系中心的电磁辐射,由此开启了天文学的新篇章—射电天文学。这一新兴学科贡献了20世纪四大天文发现:类星体、脉冲星、星际分子和宇宙背景辐射。在这个研究领域内,一共产生了5项诺贝尔奖,也成为天文学重大发现的摇篮。

中国科学家在射电天文领域的研究要追溯到20世纪50年代末。那时,在党中央提出“向科学进军”口号的时代背景下,以吴有训为主导的中国科学家希望在北京建立一个现代化的天文台,即北京天文台。1959年,国内开办了第一个射电天文培训班,这也表明新中国开始培养自己的第一批射电天文人才。经过几十年的努力与发展,在人才培养和科研成果方面中国射电天文事业取得了长足的进步与发展。

每个重大科技工程都会有一位核心的科学家。FAST工程的灵魂就是中国科学家—南仁东。南仁东也是FAST的最早提出者。1993年9月,国际无线电科联(URSI)第二十四届大会在日本京都召开,射电天文专门委员会根据各国射电天文学家的广泛建议,做出了成立大射电望远镜工作组(LTWG)的决议,以推动和促进新一代大射电望远镜(Large Telescope,LT)工程的研究和准备。这是一项广泛国际合作的大科学计划,LT的主要性能将比现有的以及计划建造的最先进的射电望远镜还高一到两个数量级。在这次大会的推动下,南仁东与他的科研团队逐步开展相关研究。

1995年,以北京天文台(中国科学院国家天文台前身)为主联合国内20余所大学和研究单位成立了射电“大望远镜”中国推进委员会,提出了利用中国贵州喀斯特洼地建造球反射面,即阿雷西沃型天线阵的喀斯特工程概念。中国科学家为进一步推进喀斯特概念,提出独立研制一台新型的喀斯特单元—500米口径的主动球反射面射电望远镜,即Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,这就是FAST。(https://www.daowen.com)

2005年11月,中国科学院院长办公会决议通过了FAST项目立项建议的汇报,南仁东担任FAST项目的首席科学家兼总工程师,他也成为“中国天眼”的发起者与奠基人。2007年7月,国家发改委批复FAST立项建议书。翌年10月,国家发改委批复FAST的可行性研究报告,总投资6.67亿元人民币。此后,FAST初步设计报告和投资概算通过了由中国科学院和贵州省发改委主持的专家评审。

2008年12月26日,FAST工程正式进入建设实施阶段。2009年3月,FAST工程初步设计得到了中国科学院和贵州省人民政府的联合批复,FAST工程进入建设准备阶段。FAST于2011年3月25日在大窝凼正式开工建设,各系统陆续进入实施阶段。这样看来,自1994年起FAST的预研究走过约15年的历程,由中国科学院国家天文台主持,全国20余所大学和研究所的百余位科技骨干参与其中。

在建造FAST之前,在上海佘山有一个直径65米的天马望远镜,北京密云有一个直径50米的射电望远镜,云南昆明有一个直径40米的射电望远镜,它们都是中国科学院天文台系统运行的射电望远镜,FAST的性能与规模远远超过这些“前辈”。德国波恩有一个100米口径的大型射电望远镜,但FAST望远镜的观测灵敏度将比它高10倍。与美国阿雷西博350米望远镜相比,“中国天眼”的综合性能也提高了约10倍,FAST能够接收到137亿光年以外的电磁信号,观测范围可达宇宙边缘。

2016年9月25日,FAST工程正式启用,并且开始接受来自宇宙深处的电磁波。2017年9月15日,南仁东逝世。新华社撰文这样评价他:“23年时间里,他从壮年走到暮年,把一个朴素的想法变成了国之重器,成就了中国在世界上独一无二的项目。缅怀南老,致敬科学精神。”2018年10月15日,中科院国家天文台宣布,经国际天文学联合会小天体命名委员会批准,国家天文台于1998年9月25日发现的国际永久编号为“79694”的小行星被正式命名为“南仁东星”。同日,由中国美术馆馆长吴为山创作捐赠的“时代楷模”天眼巨匠南仁东塑像,在“中国天眼”现场落成。

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