我們的宇宙，擁有著極其龐大的空間。根據(jù)科學(xué)家的推測(cè)，它至少擁有940億光年的直徑。如此廣袤的宇宙空間中，隱藏著各種各樣的神秘。想要了解這片星空，我們必須要看到它們才行。
400多年前，伽利略首次把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)了星空，翻開(kāi)了人類天文學(xué)的新篇章。通過(guò)光學(xué)原理，我們可以把星空放大，讓自己看得更清。從此，人類開(kāi)始了對(duì)望遠(yuǎn)鏡的研究，不斷拉近人類與天體的“距離”。
我們知道，最初的望遠(yuǎn)鏡，利用的就是凸透鏡或者凹面鏡（都是聚光鏡）的聚焦原理，把遠(yuǎn)處物象通過(guò)物鏡聚集在一起，然后重新放大到人的眼前（目鏡）。而放大的倍數(shù)，就是物鏡的焦距和目鏡焦距的比例，或者說(shuō)是口徑的比例。而其中最重要的，就是物鏡的口徑，物鏡口徑越大，觀測(cè)能力越強(qiáng)。
在盡量建造超大物鏡的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)程中，各個(gè)國(guó)家都投入了相當(dāng)?shù)木?。而我?guó)的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，如今牢牢占據(jù)著世界最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡之稱號(hào)，讓我們倍感自豪。而最近，它終于通過(guò)驗(yàn)收，正式運(yùn)行。
500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，簡(jiǎn)稱FAST，綽號(hào)為中國(guó)天眼，坐落于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼的喀斯特洼坑中，口徑達(dá)到了500米，比世界第二的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡大了150米。FAST不僅在口徑上超過(guò)了后者，靈敏度也是后者的2.5倍，可有效探索的空間范圍體積為后者的4倍。
說(shuō)起來(lái)，F(xiàn)AST早在2016年就建成了，為何今年才驗(yàn)收呢？實(shí)際上，在FAST建成之后，天文學(xué)家們還要對(duì)它進(jìn)行調(diào)試和測(cè)驗(yàn)，以確保它能夠達(dá)到甚至超過(guò)預(yù)期的效果。對(duì)于這樣一個(gè)龐大的設(shè)備，短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法驗(yàn)收完畢的，所以驗(yàn)收工作一直持續(xù)到今天。當(dāng)然，與其說(shuō)驗(yàn)收，試運(yùn)行這個(gè)詞似乎更合適一點(diǎn)。
實(shí)際上，F(xiàn)AST的建設(shè)，最大的特點(diǎn)就是大。但是，“大”是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，它帶來(lái)的問(wèn)題非常眾多，不是建設(shè)到足夠大就算成功，還有更多的問(wèn)題需要解決。
首先，如何把口徑建設(shè)到500米呢？顯然，通過(guò)打磨、拋光之類的方式作出一片直徑500米的鏡子，是不可行的。FAST的設(shè)計(jì)者非常巧妙地利用了富勒提出的球形建筑原理。所謂富勒建筑，指的是通過(guò)大量的三角形結(jié)構(gòu)建成的球形建筑，可以大量節(jié)省建造材料，而且結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。利用這個(gè)原理，建筑團(tuán)隊(duì)打造了4450個(gè)反射單元，組成了FAST的主體部分。這個(gè)物鏡的面積達(dá)到了25萬(wàn)平方米，相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng)！
其次，和其他射電望遠(yuǎn)鏡一樣，F(xiàn)AST利用的也是反射式望遠(yuǎn)鏡的原理。也就是說(shuō)，通過(guò)巨大的凹面鏡作為物鏡，將接收到的圖像聚焦到物鏡上方的焦點(diǎn)。在焦點(diǎn)處設(shè)置接收器（如果是普通反射式望遠(yuǎn)鏡就是一塊平面鏡，借此反射到目鏡上），來(lái)觀測(cè)接收到的圖像。作為FAST的接收器，怎么可能不大呢？據(jù)介紹，F(xiàn)AST的接收器重達(dá)30噸，這就已經(jīng)是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的近3倍了！只有足夠先進(jìn)、強(qiáng)大的接收器，才能夠把宇宙圖像更精確地傳送到地面。
當(dāng)然，想要控制這么巨大的望遠(yuǎn)鏡，讓它按照天文學(xué)家的要求隨時(shí)轉(zhuǎn)向不同的方向，也是一件難事。在這個(gè)龐然大物下面，有2000個(gè)促動(dòng)器，它們之間的完美配合，讓FAST能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)40°的夜空進(jìn)行觀測(cè)的視野。
FAST下方的視野，黃色的桿就是促動(dòng)器
同時(shí)，在鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，接收器也要相應(yīng)調(diào)整位置。在鏡面四周的六個(gè)塔臺(tái)，分別通過(guò)一根鋼索將接收器懸在空中，利用早年訓(xùn)練飛行員時(shí)的地面模擬飛行設(shè)備原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收器位置的調(diào)整。
通過(guò)這些先進(jìn)的設(shè)備，F(xiàn)AST如今已經(jīng)成為世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡之一，可以觀測(cè)到數(shù)億甚至數(shù)十億光年以外。按照銀河系15萬(wàn)光年的直徑計(jì)算，這個(gè)范圍內(nèi)如果真的有外星人朝我們發(fā)射信號(hào)，它也能輕松接收到。
以上說(shuō)的這些觀測(cè)能力，尚屬理論范圍。而實(shí)際的觀測(cè)成果，也是有目共睹。
從建成到現(xiàn)在，F(xiàn)AST一共發(fā)現(xiàn)了102顆脈沖星。這個(gè)數(shù)字，是同時(shí)期內(nèi)歐美多個(gè)團(tuán)隊(duì)加一起都無(wú)法達(dá)到的。另外，從2011年FAST動(dòng)工到現(xiàn)在，這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)發(fā)表超過(guò)300篇論文，其中SCI收錄了80篇，EI收錄76篇，還申請(qǐng)了幾十項(xiàng)專利。
可以期待，在未來(lái)的日子里，F(xiàn)AST將會(huì)發(fā)揮更加巨大的作用，為人類天文事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。人類的未來(lái)，是星辰和大海，大海有蛟龍?zhí)?，星辰有FAST。相信我們的科技，會(huì)用更多的科學(xué)成果，幫助人類實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)展。
說(shuō)到FAST的建設(shè)，就不能不提到一個(gè)人——南仁東先生。
1994年的時(shí)候，正是南仁東首先提出了我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造大型射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)想。該設(shè)想很快得到了批準(zhǔn)，并且展開(kāi)了相關(guān)的工作。這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，中途經(jīng)歷了申請(qǐng)、批準(zhǔn)、選址、設(shè)計(jì)等許多流程，一直到2011年，終于開(kāi)始動(dòng)工，并在2016年7月3日成功吊裝最后一塊反射面單元，并于9月25日開(kāi)始接收宇宙電磁波。
就在幾乎正好一年后，南仁東先生逝世。
相信在合眼的時(shí)候，南仁東先生是滿足的，他的夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)了。作為一代先驅(qū)，他帶領(lǐng)一支團(tuán)隊(duì)開(kāi)辟了新的時(shí)代，讓我國(guó)近百年來(lái)落后于西方的天文學(xué)重新走在世界的前列，功不可沒(méi)。而仍在為FAST工作的人們，也作出了巨大的犧牲。射電望遠(yuǎn)鏡最忌諱的，就是電磁干擾，因此，F(xiàn)AST必須坐落在遠(yuǎn)離市區(qū)的地方。因此，每一個(gè)工作人員都要遠(yuǎn)離親朋好友，將自己獻(xiàn)身給科學(xué)事業(yè)。
正是像南仁東這樣一代又一代的先驅(qū)者勇于嘗試，大膽創(chuàng)新，還有無(wú)數(shù)人默默地付出，才讓我們的科技能夠逐漸進(jìn)步，走向強(qiáng)大。向每一位勇敢的先驅(qū)致敬！
