东西问丨姜鹏:“中国天眼”为何能吸引世界瞩目?( 二 )


馈源舱也是一个大胆的突破性设计 。 FAST采用全新的轻型索驱动控制系统 , 可以自如改变角度和位置 , 更有效地收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波 。 馈源舱重约30吨 。 体积小带来有效减少光路遮挡、减少干扰信号等多方面优势 , 更有利于天文观测 。
目前 , FAST已经实现跟踪、漂移、运动扫描、编织扫描等 , 提前完成功能性调试 。 在性能调试方面 , FAST直径500米 , 却要实现毫米级精度 , 难度相当大 。 测量基准网的精度已提升至1毫米以内 , 其中 , 灵敏度水平是世界第二大望远镜(阿雷西博 , 已经于2020年12月倒塌)的2.5倍以上 , 这是中国建造的射电望远镜第一次在灵敏度上占据制高点 。 另外 , 19波束已经完成安装 , 其意义也非常重大:可将望远镜视场扩大至原来的19倍 , 大幅提升望远镜巡天效率 。
东西问丨姜鹏:“中国天眼”为何能吸引世界瞩目?
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资料图:在FAST圈梁上鱼眼镜头拍摄的“中国天眼” 。 中新社采访人员孙自法摄
中新社采访人员:海内外科学家对“中国天眼”的落成启用寄予厚望 , 它的成果对科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展有何意义?
姜鹏:
FAST的落成启用将为海内外的科学家提供一个机遇 , FAST具有看到别人看不到的空间区域的能力 。 例如 , 目前FAST所发现的脉冲星数量已超过500颗 , 是同一时期国际上所有其它望远镜发现数量总和的4倍以上 。 脉冲星是正在快速旋转的中子星 , 密度极高 , 每立方厘米重达上亿吨 。 它自转速度很快、自转周期精确 , 堪称宇宙中最精确的时钟 。 因此 , 基于脉冲星测时研究 , 不仅有可能建立“宇宙导航系统” , 有助于人类在未来实现星际旅行的梦想 , 还可能发现低频引力波 , 这将打开天文学观测的新窗口 。
目前 , 基于FAST高水平研究成果已超百篇 , 4篇研究成果已经在《自然》(Nature)发表或接收 。 目前较有影响力的成果是关于快速射电暴 , 其提示了磁层在快速射电暴现象中起到的主导作用 。 此外 , 发现的500余颗脉冲星 , 也是巨大的宝藏 , 未来我们将持续对它们进行后随观测 , 以揭开它们更深层的秘密 。
但是我们必须明白 , 更加重要的科学发现也是需要运气支撑的 。 我们扩展了可观测样本的数量 , 但那里是不是有我们想要找到的奇异天体 , 例如脉冲星黑洞双星系统或者亚毫秒脉冲星等 , 甚至我们是否真的能探测到低频引力波 , 包括对临近星系M31进行观测 , 能否最终帮助我们理解暗物质的性质 , 是否能找到第一颗河外射电脉冲星?这些都需要事实来检验 。
对于FAST , 我们还在做一些技术方面研究 , 在原有基础上进一步提升性能 , 如发展新测量技术、提高频率、发展新接收机技术等来解决一些难题 。 在测量技术方面也有一些考虑 , 如采用微波测距技术代替光学测量系统 , 以做到全天候高精度测量控制 , 从而确保FAST稳定运行 。
东西问丨姜鹏:“中国天眼”为何能吸引世界瞩目?
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资料图:“中国天眼”征集观测申请网页 。 中新社采访人员瞿宏伦摄
中新社采访人员:“中国天眼”已对全球科学家开放 , 目前的申请观测情况如何?未来在加强国内外开放共享等方面有哪些构想?
姜鹏:
FAST向世界全面开放 , 彰显了中国与国际科学界充分合作的理念 。 在开放合作中 , 中国的科学重器将更好地发挥效能 , 促进重大成果产出 , 为全人类探索和认识宇宙作出贡献 。
截至目前 , 国外科学家已有30余份申请约800个机时 , 已有一半左右的申请机时得到支持 。 国外的申请观测主要是探测脉冲星等 , 基本与国内关注的方向一致 , 都是基于FAST的基本功能 , 从研究方向上来说国外申请观测的分布比较正常 , 具体在观测细节上会有中外差异 。