不負(fù)眾望！中國(guó)天眼已發(fā)現(xiàn)二百四十多顆脈沖星
11月4日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)宣布，中國(guó)天眼(FAST)自今年1月驗(yàn)收以來(lái)，設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定可靠，近一年已經(jīng)觀測(cè)服務(wù)超過(guò)5200個(gè)機(jī)時(shí)，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)近2倍。截至目前，F(xiàn)AST累計(jì)發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量超過(guò)240顆，基于FAST數(shù)據(jù)發(fā)表的高水平論文達(dá)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(guó)際科學(xué)期刊《自然》雜志上。
今年2月，F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)克服疫情影響，正式啟動(dòng)科學(xué)委員會(huì)遴選出的五個(gè)“優(yōu)先和重大項(xiàng)目”，近百名科學(xué)家開(kāi)始使用并處理FAST的科學(xué)數(shù)據(jù)。
“今年4月，時(shí)間分配委員會(huì)開(kāi)始向國(guó)內(nèi)天文界征集自由申請(qǐng)項(xiàng)目，目前已經(jīng)接到170余份申請(qǐng)，申請(qǐng)的總時(shí)間約5500個(gè)小時(shí)，實(shí)際批準(zhǔn)1500個(gè)機(jī)時(shí)，只有30%能得到支持，可見(jiàn)FAST望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)間競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)說(shuō)。
FAST于2016年落成，它的反射面面積與大約30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)相當(dāng)，是全球最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，大大拓展了人類的視野，也使中國(guó)天文學(xué)家有機(jī)會(huì)走到射電天文研究的最前沿。
常進(jìn)表示，F(xiàn)AST全新的設(shè)計(jì)理念開(kāi)創(chuàng)了建造巨型望遠(yuǎn)鏡的新模式，突破了傳統(tǒng)全可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡口徑大約百米的工程極限，同時(shí)也帶來(lái)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(shí)時(shí)地主動(dòng)調(diào)節(jié)形狀，30噸的饋源艙在140米的高空、206米的范圍運(yùn)動(dòng)，所有的控制精度要達(dá)到毫米級(jí)。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(tuán)隊(duì)開(kāi)展了一系列的技術(shù)攻關(guān)，克服了力學(xué)、測(cè)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(tuán)隊(duì)研制了超高耐疲勞特性的鋼索，超過(guò)國(guó)內(nèi)、國(guó)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(jī)器人和剛性6自由度并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)成的兩級(jí)調(diào)整機(jī)構(gòu)，實(shí)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(cè)量技術(shù)融合，實(shí)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(dòng)態(tài)測(cè)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(yuǎn)鏡的2.5倍以上，這是中國(guó)建造的射電望遠(yuǎn)鏡第一次在靈敏度這個(gè)重要指標(biāo)上占據(jù)到了世界的制高點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)天文學(xué)實(shí)現(xiàn)重大原創(chuàng)突破具有重要意義。”FAST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬說(shuō)，超高靈敏度使其在射電瞬變?cè)捶矫婢哂兄卮鬂摿Γ型诙虝r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)納赫茲的引力波探測(cè)、捕捉到宇宙大爆炸時(shí)期的原初引力波，為研究宇宙大爆炸原初時(shí)刻的物理過(guò)程提供數(shù)據(jù)支撐。
同時(shí)，F(xiàn)AST還有能力將我國(guó)深空探測(cè)及通訊能力延伸至太陽(yáng)系邊緣，滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。
中國(guó)天眼FAST是由人民科學(xué)家、時(shí)代楷模南仁東先生于上世紀(jì)九十年代提出構(gòu)想，歷時(shí)二十余年建設(shè)完成的巨型射電望遠(yuǎn)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(yùn)行付出了巨大努力。
本報(bào)記者 陸成寬