2020年1月11日， 由我国科学院国家地理台主导制作的500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，以下简称FAST）经过国家验收，标志着这项有“我国天眼”之称的严重工程制作项目正式交给国家运用，一起也将对国内地理学家敞开。
FAST是我国具有自主知识产权的，世界最大单口径的，最活络的射电望远镜。它的投入运用使得我国的地理学家总算有时机走到世界的最前沿。
望远镜的开展前史，实际上的意思便是寻求活络度的前史。而更活络的望远镜则需求具有更大的口径，由于更大口径的望远镜意味着更大的收光面积，也就从另一方面代表着更强的对暗弱信号的勘探才能。这样地理学家就能够勘探到更多的天体样本，观测到更悠远的世界现象。这对咱们研讨世界的演化前史具有非常大的协助。
可是自从1972年德国人在波恩将望远镜的口径做到100米之后，在近半个世纪内，选用传统作业方式的望远镜都很难大幅打破这个工程极限。1994年，以南仁东为代表的一批怀揣愿望和热情的我国科学家提出制作500米口径球面射电望远镜的想象。历时22年之后，FAST最总算2016年在贵州喀斯特凹地建成。从此，世界射电地理望远镜的前史开端由我国人改写。
“我国天眼”之父南仁东（1945-2017）
FAST的反射面相当于30个足球场。如果把它比方成一口锅，装满水全世界每人能够分4瓶。这是常人不可思议的工程体量。在制作FAST的过程中，工程团队也克服了一系列常人不可思议的困难。
FAST的主体支撑结构是500米直径的圈梁和索网、6座挂在悬崖峭壁的百米钢塔、总面积25万平米的4450块反射面单元，其总重量近12000吨。在没有大型机械辅佐的前提下，要在现场条件极点严苛的山区完结毫米级精度的500米跨度结构装置，这是人类不曾遇到过的工程技能难题。为此，工程技能人员专门为FAST规划了极点特别的装置计划。许多世界专家学者来FAST观赏，不由感叹：只要我国能做得了FAST。
FAST大局俯视图
FAST设备构成极点杂乱，近万根钢索与2000多台促动器组成的杂乱耦合操控办理体系，使30个足球场巨细的反射面能实时地依据天体方针的方位改动形状。而馈源定位则初次选用轻型索拖动馈源渠道的计划，即经过操控六索索长，操控馈源舱依据观测需求在焦面上移动。馈源舱内还装有AB轴和并联机器人，能够直接进行二级调整以完成接纳机高精度定位。这套世界上最大的柔索牵引并联组织，要将30吨重的馈源舱在140米的高空、206米的规模操控到毫米级的精度。巨大工程体量、超高精度要求及特别的作业方式，造就了FAST调试所面对的技能应战。
FAST全新作业方式使得调试作业几乎没有可参阅的老练经历，一起调试作业的安全危险极大，一个小失误就可能会让望远镜遭受灭顶之灾。为此，调试团队完结了一系列立异性的技能使用，例如根据力学仿真技能开展了反射面的实时操控办理体系、研发了根据全站仪、惯导、卫星导航的多体系数据交融丈量技能，从而处理了望远镜调试所触及的一系列丈量、操控及安全评价等技能难题。
作业人员正在进行现场调试
FAST在2016年完工之后渐渐的开端启用，接纳来自世界深处的电磁波。截止到2019年12月，FAST已成功发现近200颗脉冲星优质候选体，其间超越百颗已经过验证。获益于FAST的超高活络度，咱们已能将世界脉冲星测时精度提高至少一个数量级，这将使人类有望初次具有勘探纳赫兹引力波的才能。一起，FAST也将极大扩展射电波段可观测样本的数量，拓宽人类认知世界的视界。
FAST接纳到的某脉冲星发来的周期性电磁波信号
FAST在未来将协助人类回溯世界最原初的印象，协助咱们了解快速射电暴这类最奥秘地理现象的物理来源，让咱们有时机发现愈加奇特的天体，例如脉冲星-黑洞双星体系。那样人类就能够初次准确丈量黑洞的质量，还能够在更极点的引力场条件下查验爱因斯坦相对论的正确性。
作者：姜鹏 国家地理台研讨员，“我国天眼”总工程师
栏目：观念我国
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