眼力決定眼界。1月11日，當(dāng)被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡通過國家驗(yàn)收正式開放運(yùn)行，成為全球最大且最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，也意味著人類向宇宙未知地帶探索的眼力更加深邃，眼界更加開闊。

1月11日，專家學(xué)者對(duì)“中國天眼”進(jìn)行考察（檢修期間拍攝）。/新華社發(fā)

2顆，11顆，43顆，93顆，102顆……從2017年10月“中國天眼”首次發(fā)現(xiàn)2顆脈沖星，到11日召開的國家驗(yàn)收會(huì)上公布已發(fā)現(xiàn)102顆脈沖星，它兩年多來發(fā)現(xiàn)的脈沖星超過同期歐美多個(gè)脈沖星搜索團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)數(shù)量的總和。

1月11日，“中國天眼”通過國家驗(yàn)收正式開放運(yùn)行。/新華社發(fā)

大器晚成 問鼎射電望遠(yuǎn)鏡之巔

“中國天眼”的靈敏度達(dá)到世界第二大射電望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上，可有效探索的空間范圍體積擴(kuò)大4倍，使科學(xué)家有能力發(fā)現(xiàn)更多未知星體、未知宇宙現(xiàn)象、未知宇宙規(guī)律……

驗(yàn)收會(huì)上，中科院院士武向平等6位專家分別宣讀工藝驗(yàn)收、電波環(huán)境保護(hù)等驗(yàn)收意見，國家發(fā)改委高技術(shù)司副司長沈竹林宣布“中國天眼”各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于批復(fù)的驗(yàn)收指標(biāo)，主要性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，具備了開放運(yùn)行條件。

國家天文臺(tái)研究員、“中國天眼”總工程師姜鵬認(rèn)為，通過國家驗(yàn)收意味著“中國天眼”完成了工程師和科學(xué)家之間的交接棒，“火力全開”投入科學(xué)觀測，接下來兩三年內(nèi)將有一系列重要科學(xué)產(chǎn)出，同時(shí)進(jìn)一步穩(wěn)定望遠(yuǎn)鏡的性能。

中科院院士、天體物理學(xué)家方成認(rèn)為，中國曾是世界上天文記錄最久遠(yuǎn)、最完整的國家。在超過3000年的時(shí)間里，連續(xù)不斷地記錄著各種天文現(xiàn)象，包括日食和月食、太陽黑子、彗星和流星、客星（新星和超新星）等。中國古代天文學(xué)家編制了100多種天文歷法，也發(fā)明了大量的天文儀器。

“但近代以來，中國天文學(xué)跟其他科學(xué)技術(shù)一樣，大大落后于率先完成工業(yè)革命的西方國家，很多先進(jìn)的儀器見都沒見過?！眹姨煳呐_(tái)研究員韓金林說。

以王綬琯、南仁東等為代表的中國第一代、第二代天文學(xué)家，努力縮小中國與世界先進(jìn)水平的差距，擔(dān)起“趕潮兒”的責(zé)任。

1993年，包括中國在內(nèi)的10個(gè)國家的天文學(xué)家，提出建造新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”的倡議，渴望回溯原初宇宙，解答天文學(xué)難題。

當(dāng)時(shí)，懷著回報(bào)民族的赤誠和描繪宇宙的初心，活躍在國際天文界的南仁東毅然回國，力主中國獨(dú)立建造射電“大望遠(yuǎn)鏡”。

從1994年開始選址和預(yù)研究，到2016年9月25日“中國天眼”落成啟用，南仁東率團(tuán)隊(duì)用20多年幫助中國實(shí)現(xiàn)了追趕——建成了世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡。

目光如炬 摘星于百億光年之外

可能有人會(huì)問，既然“中國天眼”3年前落成啟用了，為什么今天才驗(yàn)收呢？實(shí)際上，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)家的各種觀測意圖，達(dá)成穩(wěn)定可靠的靈敏度，對(duì)望遠(yuǎn)鏡來說并非易事。

從世界最大到世界最靈敏，正是“中國天眼”3年來一刻不停調(diào)試和試觀測的目標(biāo)和成果。它的觀測范圍能企及河外星系甚至百億光年之外的宇宙邊緣。

“靈敏度是最‘硬’的指標(biāo)，基本由望遠(yuǎn)鏡的口徑限定死了。相比之下，分辨率則可以通過多臺(tái)相對(duì)小的望遠(yuǎn)鏡協(xié)同配合來提高?！眹姨煳呐_(tái)副研究員錢磊介紹。

“開創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式，突破了傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡的工程極限，采用全新設(shè)計(jì)方案、口徑更大的‘中國天眼’，比國外同類望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試期更短，遠(yuǎn)超國際慣例和同行預(yù)期?！苯i說。

從下面的幾組數(shù)據(jù)，我們可以窺見“中國天眼”的身形：

大——反射面由4450個(gè)反射單元構(gòu)成，總面積為25萬平方米，相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場那么大。如果把它看成是一口盛滿水的鍋，容量夠全世界每個(gè)人分到4瓶水。

巧——30噸的饋源艙通過6根鋼索控制，可以在140米高空、206米的尺度范圍內(nèi)實(shí)時(shí)定位。

強(qiáng)——能看見更遙遠(yuǎn)暗弱的天體，它1分鐘就能發(fā)現(xiàn)的星體，即使把坐標(biāo)提供給百米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡，對(duì)方也要9分鐘才能看見。

精——500米的尺度上測量角度精確到8角秒，10毫米的定位精度要求最高做到了3.8毫米。

從開工建設(shè)到國家驗(yàn)收的短短9年間，收獲滿滿：

發(fā)表論文300余篇，其中SCI收錄80篇、EI收錄76篇。獲得第一專利權(quán)人的授權(quán)專利69項(xiàng)，其中發(fā)明專利39項(xiàng)、實(shí)用新型專利30項(xiàng)；

發(fā)現(xiàn)脈沖星優(yōu)質(zhì)候選體146顆，已證實(shí)發(fā)現(xiàn)的脈沖星102顆。與上海天文臺(tái)天馬望遠(yuǎn)鏡成功實(shí)現(xiàn)聯(lián)合觀測，在國際甚長基線干涉測量中發(fā)揮重要作用；

……

目前，“中國天眼”已成立科學(xué)委員會(huì)和時(shí)間分配委員會(huì)，將統(tǒng)籌望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃、凝練科學(xué)方向、項(xiàng)目遴選、數(shù)據(jù)公開等工作，更好地發(fā)揮其科學(xué)效能，促進(jìn)重大科學(xué)成果產(chǎn)出。將來圍繞“中國天眼”建設(shè)的引力波探測研究、射電天文大數(shù)據(jù)等科技中心，還將發(fā)揮輻射、引領(lǐng)及推動(dòng)作用，成為重要的人才培養(yǎng)基地。

火眼金睛 向宇宙未知地帶探索

“目前通常認(rèn)為，宇宙中大約70%是暗能量、26%是暗物質(zhì)、不到4%是重子物質(zhì)，只有不到1%是人類能看見的發(fā)光物質(zhì)?！崩羁沦ふf，密度極高的脈沖星屬于重子物質(zhì)，而發(fā)光物質(zhì)只相當(dāng)于“一瓶可樂中的一滴水”。

多位天文學(xué)家都認(rèn)為，至少在分米波波段射電天文學(xué)、脈沖星觀測研究領(lǐng)域，“中國天眼”很快就能世界領(lǐng)先。除了天文學(xué)觀測以及建造望遠(yuǎn)鏡帶動(dòng)的技術(shù)創(chuàng)新，它還將成為最精確的物理規(guī)律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

韓金林認(rèn)為，“中國天眼”目前發(fā)現(xiàn)這么多脈沖星不值得驚訝，它至少再新發(fā)現(xiàn)千余顆脈沖星，把人類能看見的脈沖星庫規(guī)模拓展50%，才算小有成就。

在調(diào)試期間，“中國天眼”已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了從未被其他望遠(yuǎn)鏡觀測到的脈沖星現(xiàn)象。姜鵬說，借助“中國天眼”超高的靈敏度，國家天文臺(tái)已經(jīng)將脈沖星的計(jì)時(shí)精度提升至世界原有水平的50倍左右，這將有可能使人類首次具備極低頻的納赫茲引力波的探測能力。

敢當(dāng)“夢潮兒”的中國科學(xué)家希望，借助“中國天眼”進(jìn)行銀河系及周邊的星際介質(zhì)巡天，全面更新脈沖星和近鄰宇宙的氣體分布圖像。

星辰大海，才是他們的征途。

原標(biāo)題：星辰大海，才是它的征途——“中國天眼”通過國家驗(yàn)收正式開放運(yùn)行

來源|新華社

編輯|張琴