不負眾望！中國天眼已發(fā)現(xiàn)二百四十多顆脈沖星
11月4日，中國科學(xué)院國家天文臺召開新聞發(fā)布會宣布，中國天眼(FAST)自今年1月驗收以來，設(shè)施運行穩(wěn)定可靠，近一年已經(jīng)觀測服務(wù)超過5200個機時，達到預(yù)期設(shè)計目標(biāo)近2倍。截至目前，F(xiàn)AST累計發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量超過240顆，基于FAST數(shù)據(jù)發(fā)表的高水平論文達到40余篇。FAST在快速射電暴方面的研究成果5日凌晨發(fā)表在國際科學(xué)期刊《自然》雜志上。
今年2月，F(xiàn)AST團隊克服疫情影響，正式啟動科學(xué)委員會遴選出的五個“優(yōu)先和重大項目”，近百名科學(xué)家開始使用并處理FAST的科學(xué)數(shù)據(jù)。
“今年4月，時間分配委員會開始向國內(nèi)天文界征集自由申請項目，目前已經(jīng)接到170余份申請，申請的總時間約5500個小時，實際批準(zhǔn)1500個機時，只有30%能得到支持，可見FAST望遠鏡觀測時間競爭相當(dāng)激烈。”中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺臺長常進說。
FAST于2016年落成，它的反射面面積與大約30個標(biāo)準(zhǔn)足球場相當(dāng)，是全球最靈敏的單口徑射電望遠鏡，大大拓展了人類的視野，也使中國天文學(xué)家有機會走到射電天文研究的最前沿。
常進表示，F(xiàn)AST全新的設(shè)計理念開創(chuàng)了建造巨型望遠鏡的新模式，突破了傳統(tǒng)全可動射電望遠鏡口徑大約百米的工程極限，同時也帶來了極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
FAST巨大的反射面能根據(jù)天體的位置實時地主動調(diào)節(jié)形狀，30噸的饋源艙在140米的高空、206米的范圍運動，所有的控制精度要達到毫米級。巨大工程體量、超高精度要求及特殊的工作方式，使FAST面臨前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。
為此，工程團隊開展了一系列的技術(shù)攻關(guān)，克服了力學(xué)、測量、控制、材料、大尺度結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域諸多技術(shù)難題。
工程團隊研制了超高耐疲勞特性的鋼索，超過國內(nèi)、國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的2.5倍；創(chuàng)新地采用世界上最大跨度柔性并聯(lián)機器人和剛性6自由度并聯(lián)機器人構(gòu)成的兩級調(diào)整機構(gòu)，實現(xiàn)了饋源均方根值10毫米的高精度定位；創(chuàng)造性地將衛(wèi)星定位、慣導(dǎo)和全站儀多種測量技術(shù)融合，實現(xiàn)了全天候、大尺度、高精度、高采樣率的饋源支撐系統(tǒng)動態(tài)測量。
隨著性能的提升，F(xiàn)AST科學(xué)潛力逐步顯現(xiàn)。“FAST的靈敏度是全球第二大單口徑射電望遠鏡的2.5倍以上，這是中國建造的射電望遠鏡第一次在靈敏度這個重要指標(biāo)上占據(jù)到了世界的制高點，對促進我國天文學(xué)實現(xiàn)重大原創(chuàng)突破具有重要意義。”FAST運行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬說，超高靈敏度使其在射電瞬變源方面具有重大潛力，有望在短時間內(nèi)實現(xiàn)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(shù)據(jù)支撐。
同時，F(xiàn)AST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(zhàn)略需求。
中國天眼FAST是由人民科學(xué)家、時代楷模南仁東先生于上世紀(jì)九十年代提出構(gòu)想，歷時二十余年建設(shè)完成的巨型射電望遠鏡，前后四代數(shù)百名科研工作者前赴后繼為FAST建設(shè)調(diào)試運行付出了巨大努力。
本報記者 陸成寬