FAST：当之无愧的世界最灵敏射电望远镜
坐落在贵州省黔南州平塘县克度镇的500米口径球面射电望远镜（FAST）已落成启用近3年。截止7月19日，这个世界上最大的射电望远镜已发现125颗优质脉冲星候选体，确认86颗。这标志着还处在设备调试阶段的FAST能真正作为实用望远镜开展天文观测工作了。
完成工程建设后的FAST，便进入望远镜本身的调试阶段。FAST总工程师、国家天文台研究员姜鹏说：FAST调试难度大，涉及测量、控制、力学、电子学、天文等多学科领域，并且它的工作模式显著区别于传统望远镜，没有成熟经验可供参考，具有极大的技术挑战。令人高兴的是，FAST望远镜现已实现跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种天文观测模式，有数项关键指标超过预期。
1994年底，北京天文台（现国家天文台）牵头国内20所院校，提出建设“喀斯特工程”。他们从中国西南无数个喀斯特地貌的凹坑中，选中贵州省平塘县的大窝凼。2011年3月，这个工程（即FAST）正式开工建设。
射电望远镜同光学望远镜一样，口径越大，接收到的电磁波越多，其灵敏度就越高，探测能力就越强。FAST望远镜是把覆盖30个足球场的信号，聚集在药片大小的空间里。借此，FAST能够监听到宇宙中微弱的射电信号。要达到这一目标，500米口径的结构必须实现毫米级精度，这是之前的天文学家从未做过的。
要突破射电望远镜的百米口径极限，面临的技术挑战极多。科研人员要在大窝凼这个凹坑内，铺设4000多块单元组成的500米球冠状的主动反射面，球冠的反射面在射电源方向要形成300米口径的瞬时抛物面，使望远镜接收机能与传统抛物面天线一样处在焦点上，采用轻型索拖动机构和并联机器人，实现接收机高精度定位。
FAST靠拉扯索网来调整“天线”（大锅）。整个索网联系着边框及2000多个凹坑地表面上的促动器。这些电机协同配合，一致行动，控制着索网的形状。而整个变形（调整天线）过程，是由激光定位系统校准的。
高悬在大锅上方的一个类似于神舟飞船大小的馈源舱（信号接收单元），重达30吨，内设世界上最精贵的接收器。它被6条400多米的钢索吊起，移动范围达200米，随时接收相当于30个足球场的大锅传来的信号。
“框架、索网、接收器，每一部分的位移都要控制在毫米级，FAST才能正常工作。”姜鹏说，FAST仅反射面就需要2000多台促动器协同控制，而且索网把所有促动器连成一个整体，可以说是“牵一发动全身”。
经过两年多的紧张调试，FAST的数项性能指标超过预期。“调试后的FAST是当之无愧的世界上最灵敏的射电望远镜，可以帮助人类了解更遥远、更早期的宇宙。”目前，FAST发现的脉冲星候选体超过百颗。
FAST的研制和建设，体现了我国自主创新能力，将推动我国在天线制造技术、微波电子技术、并联机器人、大尺度结构工程等众多高科技领域的发展。
（李大庆）
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