来源： 光明网 2026-04-14 16:49:20
提起“中国天眼”FAST，很多人都不陌生。这口巨大的“锅”，坐落在贵州深山里。但很少有人知道，它的诞生历经了多少波折。
4月11日，中国科学院国家天文台副台长、“中国天眼”总工程师姜鹏在国家科技传播中心学术发展讲堂开讲，介绍“中国天眼”从构想、建设到投用的全过程。
1972年，德国建造了埃菲尔斯伯格100米口径射电望远镜，半个世纪过去了，传统方式建造的射电望远镜最大口径依然停留在百米量级。难道百米就是射电望远镜的口径极限吗？有没有办法突破极限？这也是建造FAST的原动力。
“我们希望把人类的宇宙视野，再往前拓展一步。”姜鹏介绍，FAST的核心逻辑非常简单。抛物面能把平行的电磁波汇聚到焦点，这是射电望远镜采用抛物面设计的核心原因。但很少有人去计算：一个300米口径的抛物面，和球面的最大偏离距离是多少？20世纪90年代，南仁东和同事通过计算发现，只要选择合适的焦比，300米口径的抛物面与球面的最大偏离距离，只有0.47米，仅为口径的千分之一。
“如果我们先建造一个500米口径的基准球面，在球面上布置大量微小的驱动装置，只需要让反射面单元产生最大0.47米的位移，就能在球面的局部区域，实时形成一个300米口径的瞬时抛物面。想要观测哪个天区，就在对应的位置形成抛物面，余下的问题，就是如何把接收机精准地放在抛物面的焦点上。”姜鹏表示，如果这个偏离距离是4.7米、47米，都不会有今天的FAST。
可要把这个想法落地，还必须闯过三道关。
第一关是选址。FAST必须放在天然洼地里，否则开挖成本高到无法承受；必须远离电磁干扰，因为宇宙信号微弱到极致；必须排水通畅、地质稳定。经过十几年寻找，科学家最终选中贵州平塘大窝凼，这里几乎是为FAST量身定做的完美场地。
第二关是球面到抛物面的实时变形。FAST不是一口不会动的“锅”，它的反射面需要不停改变形状，在局部形成300米的抛物面。受阿雷西博望远镜启发，FAST采用了索网方案：用上万根钢索编织成一张柔性网兜，挂在500米口径的环梁上，就像气球一样，拽一拽就能变成抛物面，松一松就恢复成球面。
第三关是馈源的精准定位。传统望远镜的接收机平台又大又重，还会遮挡信号。FAST用六根钢索吊起30吨重的馈源舱，可以在140米高空、206米的尺度范围内实时定位。
“中国天眼”的建成，是无数科学家叩问宇宙最深奥秘的、不可替代的底气。（记者 蔡琳）
