3月31日，被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）正式對全球科學界開放了，征集來自全球科學家的觀測申請。

“中國天眼”到底是什么？怎么給孩子講“中國天眼”的故事？跟著教育小新一起來了解吧~

一

“中國天眼”是眼睛嗎？

“中國天眼”其實是長得像眼睛的望遠鏡，全稱叫500米口徑球面射電望遠鏡，是世界上最大的單口徑射電望遠鏡。最重要的是，“中國天眼”是我國自主知識產權哦~

二

“中國天眼”有多大？

從航拍看峰叢之中的“天眼”，就像一口圓圓的“大鍋”，這口“大鍋”有多大呢？如果把它裝滿水，全世界每人可以分到4瓶500毫升的水。

“天眼”反射面總面積25萬平方米，相當于30個標準足球場那么大，盡管反射面板才1毫米厚，也要用掉2000多噸鋁合金，的確是大工程！

三

“中國天眼”長在哪兒呢？

“中國天眼”位于貴州平塘縣一個名叫大窩凼的喀斯特洼坑里，為什么選在這個位置呢？這背后的故事可不簡單！“中國天眼”曾是一個大膽到有些突兀的設想。20世紀90年代初，中國最大的射電望遠鏡口徑不到30米。那時候，以南仁東為首的中國科技工作者提出了一個極富挑戰、近乎天馬行空的設想，得到了國家支持。他們帶著幾百幅衛星遙感圖，幾個人踏上漫漫十年尋址路，要給望遠鏡找個最合適、節約成本的“家”，光看遙感圖不行，只能用雙腳“丈量”。歷時20多年，最終在貴州省平塘縣找到了大窩凼——最適合“天眼”的深深“眼窩”。

四

“中國天眼”能看見什么？

能刺穿“光年之外”，能洞悉宇宙“前世”，這就是“中國天眼”！經歷了調試、試運行和正式開放運行后，近6000個機時的觀測服務積累，“中國天眼”目前已發現279顆脈沖星，多次捕捉到極罕見的快速射電暴爆發?！爸袊煅邸庇兄瑥姷撵`敏度，這讓它有望在短時間內實現納赫茲的引力波探測，捕捉到宇宙大爆炸時期的原初引力波，為研究宇宙大爆炸原初時刻的物理過程提供數據支撐，同時還有能力將我國深空探測及通訊能力延伸至太陽系邊緣，滿足國家重大戰略需求，是當之無愧的國之重器！

五

“中國天眼”要做“眼保健操”嗎？

“中國天眼”是個大家伙，如果把反射面比作“視網膜”，這張膜有25萬平方米大，“眼底”還有2200多個液壓促動器扮演“神經元”的角色，用來精確控制“視網膜”。這么大一只“眼睛”，工程師如何保持它的健康狀態？

關鍵在于“反射面安全評估系統”。團隊利用全過程仿真技術，把整個反射面用力學模型完全數字化，“哪根促動器壞了，哪個節點工作不正常，都能在總控室的安全評估系統軟件中顯示”，并且模擬出對觀測的影響，一旦超出安全范圍會自動報警。

有了反射面安全評估系統，工程師可以有的放矢地給它做“眼保健操”，針對“亞健康”節點及時保養維護。這就像我們做眼保健操時，如果哪個穴位格外不舒服，就多按壓一下來緩解視疲勞。

如果問題不是出在“眼底”的液壓促動器，而是在反射面板上面怎么辦呢？工程師可以走上面板去維護嗎？答案是可以，聰明的工程師不是直接站在面板上，而是模仿“太空行走”。

這項技術被稱為“微重力蜘蛛人”，使用一個直徑7.6米的氦氣球將運維人員的體重減少到反射面板能承受的重量，甚至“零重力”，使得人員能夠到達反射面任意地方執行巡檢和維護作業，又不會壓壞面板。

現在我們知道，“天眼”不僅要做“眼保健操”，而且是一套設計精巧、智能化的“眼保健操”。

六

“中國天眼”也和我們的眼睛一樣重要嗎？

回溯原初宇宙，揭示更多宇宙奧秘，這是建造“天眼”的原動力，也是終極目標。離原初最近，才可能離未來最近。從這個意義上說，洞穿未來的“天眼”是人類在科學前沿實現重大突破、加快創新驅動發展的利器。

據中科院國家天文臺研究員、“中國天眼”首席科學家李菂介紹，“天眼”在很多領域具備超強“發現力”：發現氣體星系的數量有望在過去的基礎上提高10倍，發現的脈沖星數量有望翻倍，有望發現新的星際分子……這使它可以驗證很多科學規律，在引力理論，星系演化，恒星、行星乃至物質和生命的起源等方面，都具備突破的潛力。

“天眼”觀測的是來自遙遠天體的微弱電磁信號，要求臺址電磁干擾水平極低，必須減少常規強干擾源，控制小功率干擾源，防止噪聲背景惡化，預防偶發干擾。

為了讓望遠鏡能“安靜”地仰望星空，方圓5公里核心區里數千名群眾搬離故土開啟新生活；平塘縣關閉了核心區內及其附近的所有通信基站；羅甸縣擱置了機場項目；黔南布依族苗族自治州境內劃出了方圓近30公里的電磁波寧靜區……系列舉措為“天眼”筑起一道道安全運行防護網。

七

“中國天眼”誰可以用？可以用多長時間？

中國日前向世界宣布，被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）4月1日起將正式對全球科學界開放。2021年3月31日至5月15日，將向全世界征集觀測項目建議，各國科學家可以通過在線方式向國家天文臺提交觀測申請，申請的項目將交由“中國天眼”科學委員會和時間分配委員會進行評審、提出項目遴選建議。7月20日公布評審結果，8月1日起分配觀測時間。

在時間分配上，外國科學家總計可以分享10%的望遠鏡時間，按照項目評審的打分情況，在這10%的時間內進行分配。

八

我們能去“中國天眼”嗎？

2020年1月11日，當被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡通過國家驗收正式開放運行。

“中國天眼”觀景臺也叫瞭望臺，在望遠鏡東側的山頂上。想登上觀景臺，首先要到達貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣航龍天文小鎮的中國天眼科普基地，并按規定在網上預約。

望遠鏡5公里核心區為“靜默區”，為了防止無線電波對于望遠鏡觀測的干擾，所有移動信號都會被屏蔽，進入景區需要攜帶身份證，一人一證統一乘坐景區擺渡車前往，且乘車前需在游客服務中心憑票紙上的二維碼免費寄存以下物品：手機、手表、車鑰匙、充電器、充電寶、數碼相機、智能手環、平板電腦、筆記本電腦、對講機、遙控器等一切電子產品；香煙、打火機、火柴等易燃易爆物品；水果刀、剪刀等一切刀具及其他違禁品。并經過兩次安檢。

去到中國天眼觀景臺，從觀景臺上俯瞰中國天眼的全景外觀和大致結構，繼而了解其建造歷程、功能用途等信息。

策劃：段風華

文字：彭詩韻 楊楠

制圖：馬虹霞

視頻：項佳楚