世界最大口徑球面是什么
世界最大口徑球面是什么
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世界最大口徑球面射電望遠鏡簡介
世界最大口徑射電望遠鏡即中國建造世界上最大單口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)。是由是國家科教領(lǐng)導小組審議確定的國家九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，采用中國科學家獨創(chuàng)設(shè)計和我國貴州南部喀斯特洼地的獨特地形條件，建設(shè)一個約30個足球場大小的高靈敏度巨型射電望遠鏡。
建造的進程
FAST工程是由中國科學院和貴州省人民政府共建的“十一五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，是國家科教領(lǐng)導小組審議確定的國家九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一。
2007年，世界最大口徑射電望遠鏡項目獲得了國家審批立項，成為中國九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一。
2008年12月26日，具有中國獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施—500米口徑球面射電望遠鏡(Five hundred meter Aperture Spherical radio Telescope，簡稱FAST)工程奠基儀式在貴州省黔南州平塘縣一個名為“大窩凼”的洼地舉行。
2011年3月正式開工建設(shè)
2016年9月建成，并投入使用，同時向全世界開放。
建造優(yōu)勢
FAST項目采用了中國科學家獨創(chuàng)的設(shè)計，同時也利用了貴州獨特喀斯特地形條件和極端安靜的電波環(huán)境。 500米口徑球面射電望遠鏡的臺址位于貴州省黔南州平塘縣克度鎮(zhèn)綠水村的“大窩凼”洼地。“大窩凼”洼地是喀斯特地貌所獨有的一大片漏斗天坑群，就像一個天然的巨碗，剛好盛起望遠鏡約20萬平方米的巨型反射面，建成后的望遠鏡將會填滿整個山谷。
石雅镠表示，“望遠鏡實質(zhì)上就是一個大的天線，天線的口徑如果超過100米，原來的支撐結(jié)構(gòu)一般都要垮塌，所以望遠鏡本身就要采取比較特殊的結(jié)構(gòu)，這種特殊的結(jié)構(gòu)就要依賴于洼地。”利用貴州南部獨特的天然喀斯特洼坑可大大降低望遠鏡工程造價。
喀斯特地質(zhì)條件還可以保障雨水向地下滲透，而不會淤積在表面腐蝕和損壞望遠鏡。
大窩凼有極端寧靜的自然環(huán)境，由于無線電環(huán)境對射電望遠鏡影響極為重要，項目地址半徑5公里之內(nèi)必須保持寧靜和電磁環(huán)境不受干擾。大窩凼附近沒有集鎮(zhèn)和工廠，在5公里半徑之內(nèi)沒有一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，25公里半徑之內(nèi)只有一個縣城，這為大射電望遠鏡的建設(shè)提供了極端安靜的電波環(huán)境。
世界之最
與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米口徑望遠鏡相比，它的靈敏度提高約10倍;與目前世界上最大單口徑射電望遠鏡——美國阿雷西博(Arecibo)305米口徑望遠鏡相比，其綜合性能提高約2.25倍。
平塘FAST工程作為世界領(lǐng)先水平的射電工程，首先帶動了很多技術(shù)的發(fā)展。因為沒有人做過，所以沒有可借鑒的意義。工程建設(shè)中的材料、結(jié)構(gòu)、光激電控制和測量等，都有引領(lǐng)和帶動作用，基本上沒有跟蹤和模防。目前，平塘FAST工程90%以上的材料都是我國自己研制的。如果要說有國際合作，那么將是后期工程中的接收機方面，但這也僅僅是合作而已。因為平塘FAST工程，都是中國自主創(chuàng)新的科技基礎(chǔ)設(shè)施。
技術(shù)創(chuàng)新
一、在世界上首次利用天然地貌建設(shè)巨型望遠鏡;
二、采用主動反射面技術(shù)，整個反射面由4600多塊可運動的等邊球面三角形葉片組成;
三、創(chuàng)新是輕型索拖動饋源支撐技術(shù)，將萬噸平臺降至幾十噸，實現(xiàn)了毫米級的動態(tài)定位精度。
據(jù)悉，F(xiàn)AST最大的技術(shù)成就是解決了球面鏡隨時變拋面鏡，這一難點，中國是世界上首個掌握該技術(shù)的國家。
價值地位
具有中國獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的FAST建成后，其靈敏度、天區(qū)覆蓋面和測量精度將大大超越世界上已建成的射電望遠鏡，屆時將成為世界上口徑最大、最具威力的單口徑射電望遠鏡。FAST涵蓋的天文學內(nèi)容豐富，從宇宙初始混濁、星系演化、恒星乃至太陽、行星與鄰近空間事件等的觀測研究，都有非常強的競爭力，其中脈沖星探測、中性氫和奇異暗弱天體成像等課題蘊藏著巨大的發(fā)現(xiàn)機遇。作為一個多學科研究平臺，擬回答的問題不僅是天文的，也是面對人類與自然的;它還將在日地環(huán)境研究、深空探測和國家安全等方面發(fā)揮重要作用;其建設(shè)將推動中國眾多高科技領(lǐng)域的發(fā)展。
作為世界最大的單口徑望遠鏡，F(xiàn)AST將在未來20～30年保持世界一流設(shè)備的地位。這個球面射電天文望遠鏡建成后，平塘將成為世界級的天文觀測中心。
有何意義
FAST項目的科學意義非常重大。建望遠鏡是瞄準21世紀的科學前沿，尋找暗物質(zhì)、暗能量。現(xiàn)在宇宙中有99%的質(zhì)量和能量知道它的存在，但不知道它的特性是什么。
能用一年時間發(fā)現(xiàn)約7000顆脈沖星，研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律;有希望發(fā)現(xiàn)奇異星和夸克星物質(zhì);發(fā)現(xiàn)中子星——黑洞雙星，無需依賴模型精確測定黑洞質(zhì)量;通過精確測定脈沖星到達時間來檢測引力波;作為最大的臺站加入國際甚長基線網(wǎng)，為天體超精細結(jié)構(gòu)成像;還可能發(fā)現(xiàn)高紅移的巨脈澤星系，實現(xiàn)銀河系外第一個甲醇超脈澤的觀測突破;用于搜尋識別可能的星際通訊信號，尋找地外文明等等。
有助解開宇宙起源之謎
尋找外星文明
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