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“中国天眼”十年深耕:解码宇宙奥秘 引领天文探索新征程

   时间:2026-09-02 10:16:08 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在贵州平塘的群山深处,大窝凼洼地中的“中国天眼”静卧如一只洞察宇宙的巨眸。清晨六点,薄雾尚未完全消散,控制室内值班工程师轻点键盘,屏幕上的数据流如银河倾泻,无声记录着来自百亿光年外的宇宙脉动。这座直径500米的球面射电望远镜,正以超越人类想象的能力,改写着天文学研究的版图。

2025年7月8日,北京人民大会堂内,“五百米口径球面射电望远镜(FAST)项目”捧回国家科学技术进步奖一等奖。当国家天文台副台长姜鹏在领奖台上接过证书时,千里之外的FAST仍在持续捕捉宇宙信号。这座建成仅十年的科学装置,已让中国成为解码宇宙起源密码的核心枢纽——从宇宙大爆炸的余晖到暗物质的踪迹,人类探索宇宙演化的史诗中,终于有了浓墨重彩的中国篇章。

FAST的科研突破始于2017年10月10日。国家天文台宣布,这座“超级天眼”首次发现6颗脉冲星,其中包含数十个优质候选体。这一消息震惊国际天文学界,而更令人惊叹的是,这仅是FAST科学征程的起点。截至目前,FAST已累计发现1284颗脉冲星,数量超过同期全球其他射电望远镜发现总和。这些被誉为“宇宙标准时钟”的天体,为人类丈量宇宙提供了全新标尺——170余颗毫秒脉冲星、160余个脉冲星双星系统,包括已知轨道最短的脉冲星双星,构成了一座前所未有的宇宙观测宝库。

在纳赫兹引力波探测这一前沿领域,FAST同样展现出颠覆性实力。依托其超高的灵敏度,脉冲星计时精度被提升至全球水平的4至50倍,人类首次探测到纳赫兹引力波背景的曙光已现。在深空探测应用方面,FAST已完成环月轨道成像与近地小行星观测任务:月球表面分辨率从50米提升至20米,近地小行星的三维结构、自转周期等关键参数被精准测算,为地球防御系统提供了至关重要的数据支撑。

这些突破性成果的背后,是一场持续十年的技术攻坚战。建设初期,FAST曾面临“卡脖子”困境——促动器、钢丝绳、测量设备等核心部件依赖进口,贵州山区潮湿多雨的气候更让进口设备频繁“水土不服”。2020年,团队启动液压促动器国产化替代,2225台设备全部实现自主可控;2026年4月,国产微波测距系统投入试用,成本减半且可全天候工作,彻底摆脱对激光全站仪的依赖;同年,历经3年研发、测试上百根样绳的国产钢丝绳完成更换,性能达到国际同等水平,成本降低近一半。

FAST的国产化进程,是一场汇聚国内顶尖科研力量的协同创新。中国科学院、高校与企业组成攻关联盟,从高性能接收机到数字终端,从L波段常温低噪声放大器到混合口径射电干涉阵列技术,一项项“卡脖子”技术被逐个突破。国家天文台高级工程师柴晓明团队研发的噪声放大器,不仅装备FAST二期先导阵列,更实现对巴西的批量出口,标志着中国天文设备从“跟跑”到“领跑”的跨越。

十年来,FAST的科研团队在深山中书写着属于自己的“星辰大海”。为攻克反射面索网难题,姜鹏带领团队用两年时间完成近百次钢索疲劳试验,最终研发出支撑“宇宙视网膜”的超高强度材料;为优化控制系统,孙京海连续数月挑灯夜战,几乎重写全部核心算法;姚蕊将6根钢丝绳比作“眼球肌肉”,历时3年实现关键部件的国产化突破。这些“观天人”用行动诠释着:在探索宇宙的道路上,没有攻不克的难题,只有尚未抵达的远方。

如今,FAST二期工程正在稳步推进。全球首个“巨型望远镜为中心、中型望远镜环绕”的混合口径射电干涉阵列即将诞生,这一升级方案将同时保留500米望远镜的超高灵敏度与分布式阵列的高分辨率。在宇宙起源、中性氢星系演化、暗能量属性等前沿领域,FAST正以无可替代的竞争力,持续搜寻着宇宙深处尚未拆封的“神秘信件”。

 
 
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