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中国天眼
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500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)英文简称刚好 是FAST 是[[FAST]] 。是世界已经建成的最大 [[ 射电望远镜 ]] ,借助天然圆形溶岩坑建造。FAST的反射镜边框是1500米长的环形钢梁,而钢索则依托钢梁,悬垂交错,呈现出球形网状结构。FAST的反射面总面积约25万平方米,用于汇聚无线电波、供馈源接收机接收。
2016年9月25日,500米口径球面射电望远镜落成启用。2017年10月10日FAST发 现6 现[[6 颗脉冲星 ]] ;12月又新发 现3 现[[3 颗脉冲星 ]] ,共已经发现9颗脉冲星。2020年1月11日,fast通过国家验收正式开放运行 。 截至2020年3月23日,已发现并认证的脉冲星达到114颗 。
截至2020年3月23日,已发现并认证的[[脉冲星达到114颗]]。
==历史沿革==
1993年 [[ 东京 ]] 召开的国际无线电科学联盟大会上,包括 [[ 中国 ]] 在内的10国天文学家提出建造新一代射电"大望远镜"。他们期望,在全球电信号环境恶化到不可收拾之前,能多收获一些射电信号。建造FAST的动机肇始于此[3] 。
1994年7月,FAST工程概念提出。
2001年,FAST预研究作为 [[ 中科院 ]] 首批"创新工程重大项目"立项,并得到中科院及科技部的支持。
2001年10月,知识创新工程首批重大项目"FAST预研究"总体验收。
2007年7月,国家发展和改革委员会批复500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施立项建议书,原则同意将FAST项目列入国家高技术产业发展项目计划,FAST工程进入可行性研究阶段。
2008年10月,国家 [[ 发改委 ]] 批复500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施项目可行性研究报告,FAST工程进入初步设计阶段。
2009年2月,500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施初步概算获得 [[ 贵州 ]] 省发改委批复。
2011年3月,FAST工程开工报告获得批复,工程开工项目初步设计和概算获得 [[ 中国 ]] 科学院和 [[ 贵州 ]] 省人民政府的批复。
工程于2011年3月正式开工建设,预计2016年9月竣工,工期5.5年。望远镜台址挖掘完工,基地、主动反射面的建造均于2013年内动工。目前总投资概算为6.67亿元。
2015年2月4日上午,位于 [[ 贵州 ]] 平塘的500米口径球面射电望远镜(FAST)安装了最后一根钢索,索网制造和安装工程结束[4] 。这意味着FAST的支撑框架建设完成,进入了反射面面板拼装阶段。
2015年11月21日,在 [[ 贵州 ]] 黔南安装建设的500米口径球面射电望远镜(FAST)馈源支撑系统进行首次升舱试验,6根钢索拖动馈源舱提升108米,并进行相应的功能性测试。
2015年12月16日, [[ 世界 ]] 最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)进行反射面面板安装,边长约11米的三角形面板安装已经完成2059块,完成比例达46%。FAST的反射面总面积约25万平方米,用于反射无线电波、供馈源接收机接收,是FAST工程的主线,预计将于2016年4月安装完毕。[1]
2016年3月8日,在 [[ 贵州 ]] 省平塘县建设的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST),已完成3492块反射面面板安装,完成比例达78.47%。
截至2016年4月10日,500米口径球面射电望远镜(FAST),已完成4185块反射面面板安装,完成比例达94.04%,工程进入收尾阶段。反射面安装工程预计将于2016年5月中旬完成。
贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜(英文简称FAST)是目前世界上规模最大的射电望远镜[5] 。FAST的反射面总面积约25万平方米,用于汇聚无线电波供馈源接收机接收,反射面安装工程预计将于2016年7月3日完成。截至6月29日,FAST已完成4443块反射面面板安装,完成比例达99.8%。2016年7月3日,500米口径球面射电望远镜(FAST)的最后一块反射面单元3日成功吊装,这标志着FAST主体工程顺利完工。
2016年9月25日,500米口径球面射电望远镜落成启用,平塘大射电景区(大射电观景台、平塘天文科学文化园)于9月26日起试运营。[2]
2017年3月,进行调试阶段,下半年可能会进入试运行阶段,两年内有望完成验收。[7]
2020年1月11日,当被誉为“ [[ 中国天眼 ]] ”的500米口径球面射电望远镜通过国家验收正式开放运行,成为全球最大且最灵敏的射电望远镜,也意味着人类向 [[ 宇宙 ]] 未知地带探索的眼力更加深邃,眼界更加开阔。从2017年10月“中国天眼”首次发现2颗脉冲星,到11日召开的国家验收会上公布已发现102颗脉冲星,它两年多来发现的脉冲星超过同期欧美多个脉冲星搜索团队发现数量的总和。<ref>[13https://www.sohu.com/a/423798728_162758 寻找地外文明竟然是“中国天眼”的任务之一!它能发现什么?], 搜狐 2020-10-11 </ref>
==结构性能==
索网采取主动变位的独特工作方式,即根据观测天体的方位,利用促动器控制下拉索,在500米口径反射面的不同区域形成直径为300米的抛物面,以实现天体观测。
FAST索网是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是 [[ 世界 ]] 上第一个采用变位工作方式的索网体系。其技术难度不言而喻,需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程。仅以高应力幅钢索研制为例,FAST工程对拉索疲劳性能的要求相当于规范规定值的2倍,国内外均没有可借鉴的经验或资料作为参考。其研制工作经历了反复的"失败-认识-修改-完善"过程,最终历时一年半时间才完成技术攻关。所取得的成果已经在国际专家评审会上得到国外专家组的认可,成功在FAST工程上得到应用。随着索网诸多技术难题的不断攻克,形成了12项自主创新性的专利成果,其中发明专利7项,这些成果对我国索结构工程水平起到了巨大的提升作用。
==项目介绍==
2013年,一座口径达500米的球面射电望远镜FAST,将在 [[ 贵州 ]][[ 喀斯特 ]] 洼地建成。该项目首席科学家、中科院国家天文台南仁东研究员在上海召开的"中国天文学会2006年学术年会"上表示,与世界现有最大口径100米望远镜相比,其观测能力提高了10倍,并且将在未来20~30年保持世界领先地位[6] 。
12月21日,中航工业 [[ 贵州 ]][[ 云马飞机制造厂 ]] 运用航空制造技术,成功完成了FAST项目12米相似三角形的铝合金面板验证模型制造。该模型由100个1.2米等边三角形构成,每个等边三角形三个交点孔位置精度保持在0.1-0.15mm。该模型的成功制造,标志着云马厂在走向参与规划建设目前世界上最大的、具有500米口径球面射电望远镜(FivehundredmetersApertureSphericalTelescope,简称FAST)的工作中迈出了重要一步。
FAST是国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一,2007年7月10日,经国家发改委正式批复FAST立项后进入可行性研究阶段。由 [[ 中国 ]] 科学院和贵州省人民政府共同建设。建设周期以开工报告通过之日起约5.5年。该项目拟采用我国 [[ 科学家 ]] 独创的设计和我国 [[ 贵州 ]] 南部的喀斯特洼地的独特地形条件,建设一个约30个足球场大的高灵敏度的巨型射电望远镜。
[[File:中国天眼1.jpg|缩略图|右|300px|[http://pic8.nipic.com/20100621/2163148_003328533247_2.jpg 原图链接][http://www.nipic.com/show/3317755.html 图片来源于呢图网]]]
FAST建成后将成为世界上最大口径的射电望远镜,FAST与号称"地面最大的机器"的 [[ 德国 ]][[ 波恩100米望远镜 ]] 相比,灵敏度提高约10倍;与排在 [[ 阿波罗登月 ]] 之前、被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo300米望远镜相比,其综合性能提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20~30年保持世界一流设备的地位。
FAST的设计技术方案除了在观测中性氢线及其他厘米波段谱线,开展从宇宙起源到星际物质结构的探讨、对暗弱脉冲星及其他暗弱射电源的搜索、高效率开展对地外理性生命的搜索等6个方面实现科学和技术的重大突破外,还将作为一个多学科基础研究平台,有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘,观测暗物质和暗能量,寻找第一代天体。
==工程概况==
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meterApertureSphericalTelescope)利用 [[ 贵州 ]][[ 喀斯特 ]] 地区的洼坑作为望远镜台址,建造世界第一大单口径射电望远镜,其拥有30个标准足球场大的接收面积。FAST作为世界最大的单口径望远镜,将在未来20至30年保持世界一流地位。全新的设计思路,加之得天独厚的台址优势,使其突破了望远镜的百米工程极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/966f64f8487e32212?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 中国天眼突然传来新动静,17光年外发现新文明,网友:预言成真] , 快资讯 2020-09-13 </ref>
===创新===
2017年10月10日,中科院国家天文台宣布,“中国天眼”发现2颗新脉冲星,距离地球分别约4100光年和1.6万光年。这是中国射电望远镜首次发现脉冲星[8]。
2017年12月,又新发现3颗脉冲星,这3颗脉冲星已分别得到认证。共已经发现9颗脉冲星[9] 。
2018年4月28日,“天眼”FAST(500米口径球面射电望远镜)首次发现毫秒脉冲星并得到国际认证。新发现的脉冲星J0318+0253自转周期5.19毫秒,根据色散估算距离地球约4000光年,由FAST使用超宽带接收机进行一小时跟踪观测发现,是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。[10]
2018年7月12日,500米口径球面射电望远镜已发现43颗脉冲星。[11]
截至2018年9月12日,500米口径球面射电望远镜已发现59颗优质的脉冲星候选体,其中有44颗已被确认为新发现的脉冲星。[12]
2020年1月1日至3月23日,被誉为“中国天眼”的我国500米口径球面射电望远镜完成观测近1000小时,已完成全年观测时长目标任务的三分之一,发现并认证的脉冲星达到114颗。[14]
==应用价值==
能把 [[ 中国 ]] 空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘,将深空通讯数据下行速率提高100倍。
脉冲星到达时间测量精度由120纳秒提高至30纳秒,成为 [[ 国际 ]] 上最精确的脉冲星计时阵,为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。
进行高分辨率微波巡视,以1HZ的分辩率诊断识别微弱的空间讯号,作为被动战略雷达为国家安全服务。
==项目意义==
具有 [[ 中国 ]] 独立自主知识产权的FAST,是 [[ 世界 ]] 上已经建造完成的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。
FAST的天线口径为500米,将是国际上最大的单口径望远镜,与号称"地面最大的机器" [[ 德国 ]] 波恩100米望远镜相比,其灵敏度提高约10倍。如果天体在宇宙空间均匀分布,FAST可观测目标的数目将增加约30倍。与 [[ 美 国Arecibo300 国]]Arecibo300 米望远镜相比,FAST灵敏度高2.25倍,而且Arecibo20°天顶角的工作极限,限制了观测天区,特别是限制联网观测能力。可以预测FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,并将吸引国内外一流人才和前沿科研课题,成为国际天文学术交流中心。
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