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“中国天眼”通过国家验收正式开放运行

2020-1-13 10:23| 发布者: 唱好灰寨| 查看: 236| 评论: 0|来自: 新华社

摘要:  灵敏度和分辨率是射电望远镜的两大核心指标。由于星体距离地球十分遥远,到达地球时能量微弱,灵敏度是科学家发现暗弱天体的能力,而要想进一步看清遥远天体的真实面貌,就要依靠分辨率。“灵敏度是最‘硬’的指标 ...

  1月11日拍摄的“中国天眼”全景(检修期间拍摄)。新华社 发

  新华社贵阳1月11日电 被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)11日顺利通过国家验收,投入正式运行,未来将着力确保装置高效、稳定、可靠运行,加强国内外开放共享。

  “中国天眼”是建于贵州省平塘县的世界最大单口径射电望远镜,建设过程中攻克了望远镜巨大体量、超高精度等技术难题。国家验收委员会专家认为,“中国天眼”各项指标均达到或优于批复的验收指标,部分关键技术达到国际领先水平。

  以南仁东为代表的老一代天文学家20世纪90年代提出设想后,“中国天眼”历经论证、立项以及5年半的艰苦建设,望远镜于2016年9月25日落成启用,进入调试期。

  作为一项交叉学科的应用型研究,国际传统大型射电望远镜的调试周期一般不低于4年,“中国天眼”团队经过2年的紧张调试工作,数项关键指标超过预期,于2019年4月通过工艺验收并向国内天文学家试开放。

  “中国天眼”总工程师、中科院国家天文台研究员姜鹏介绍,自试运行以来,“中国天眼”运行可靠稳定,其灵敏度为全球第二大望远镜的2.5倍以上。这是中国建造的射电望远镜第一次在主要性能指标上占据高点。同时,“中国天眼”在调试阶段获得了一批有价值的科学数据,目前探测到146颗优质的脉冲星候选体,其中102颗已得到认证,取得阶段性科学成果。

  国家验收委员会主任、中国科学院院长白春礼说,“中国天眼”实现多项自主创新,显著提高了我国相关学科、相关领域产业技术水平和自主创新能力,望远镜综合性能达到国际领先水平,对促进我国在相关学科实现重大原创突破具有重要意义。

  据了解,未来3年至5年,“中国天眼”的高灵敏度将有可能在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向催生突破。中科院国家天文台正在积极组织国内外专家,研究如何发挥“中国天眼”优良性能,加强国内外开放共享,推动重大成果产出。

 

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  可能有人会问,既然“中国天眼”3年前落成启用了,为什么今天才验收呢?实际上,要实现科学家的各种观测意图,达成稳定可靠的灵敏度,对望远镜来说并非易事。

  从世界最大到世界最灵敏,正是“中国天眼”3年来一刻不停调试和试观测的目标和成果。它的观测范围能企及河外星系甚至百亿光年之外的宇宙边缘。

  灵敏度和分辨率是射电望远镜的两大核心指标。由于星体距离地球十分遥远,到达地球时能量微弱,灵敏度是科学家发现暗弱天体的能力,而要想进一步看清遥远天体的真实面貌,就要依靠分辨率。“灵敏度是最‘硬’的指标,基本由望远镜的口径限定死了。相比之下,分辨率则可以通过多台相对小的望远镜协同配合来提高。”国家天文台副研究员钱磊介绍。

  “开创了建造巨型射电望远镜的新模式,突破了传统望远镜的工程极限,采用全新设计方案、口径更大的‘中国天眼’,比国外同类望远镜的调试期更短,远超国际惯例和同行预期。”国家天文台研究员、“中国天眼”总工程师姜鹏说。

  从下面的几组数据,我们可以窥见“中国天眼”的身形:大——反射面由4450个反射单元构成,总面积为25万平方米,相当于30个标准足球场那么大。如果把它看成是一口盛满水的锅,容量够全世界每个人分到4瓶水。

  巧——30吨的馈源舱通过6根钢索控制,可以在140米高空、206米的尺度范围内实时定位。

  强——能看见更遥远暗弱的天体,它1分钟就能发现的星体,即使把坐标提供给百米口径的射电望远镜,对方也要9分钟才能看见。

  精——500米的尺度上测量角度精确到8角秒,10毫米的定位精度要求最高做到了3.8毫米。

  “但这些设计、性能和精度不是理所当然的。”姜鹏说,“天眼”的索网结构,是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的。要实现反射面变形,对抗疲劳性能的要求极高,现成的钢索实验中都断了。如果这个材料和工艺层面的问题不解决,整个项目就要停滞。

  据新华社贵州平塘1月11日电


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