貴州省平塘縣的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(英文簡(jiǎn)稱(chēng)FAST)是目前世界上規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡。FAST的反射面總面積約25萬(wàn)平方米，用于匯聚無(wú)線電波供饋源接收機(jī)接收，反射面安裝工程預(yù)計(jì)將于2016年7月3日完成。截至6月29日，F(xiàn)AST已完成4443塊反射面面板安裝，完成比例達(dá)99.8%。
隨著FAST主體結(jié)構(gòu)的完工，它的核心部件饋源艙近日也完成了初步性能調(diào)試。什么是饋源艙？它怎樣發(fā)揮作用？一起來(lái)了解。
“觀天巨眼FAST”即將完成“點(diǎn)睛之筆”
FAST位于黔南的群山環(huán)抱之中，建成后，它不僅是世界上規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡，同時(shí)，它接收來(lái)自宇宙的電波的能力也將是最出色的。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，不僅依靠巨大的反射面，還依賴(lài)于一個(gè)靈敏的核心部件——饋源艙。
饋源艙是“觀天巨眼FAST”的瞳孔
饋源艙是承載饋源的艙體，而饋源其實(shí)就是天線，它用來(lái)接收來(lái)自宇宙的無(wú)線電波。在重達(dá)30噸的饋源艙內(nèi)，擁有7套饋源。
根據(jù)FAST望遠(yuǎn)鏡的工作原理，巨大的反射面會(huì)依據(jù)不同的探測(cè)要求形成一個(gè)探測(cè)的焦點(diǎn)，原理和凹面鏡相同，饋源艙會(huì)被上下移動(dòng)，并定位在該焦點(diǎn)的位置，饋源艙定位精度越準(zhǔn)，整個(gè)系統(tǒng)收集到的無(wú)線電波就會(huì)越多。
國(guó)家天文臺(tái)FAST工程饋源艙子系統(tǒng)負(fù)責(zé)人姚蕊打了個(gè)比方：“如果把FAST看作一個(gè)天眼，那饋源艙就相當(dāng)于這個(gè)眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我們能看得更清楚?！?
重達(dá)30噸的饋源艙完成初步調(diào)試
在FAST望遠(yuǎn)鏡工程現(xiàn)場(chǎng)，記者看到，在望遠(yuǎn)鏡的底部，工作人員正在對(duì)饋源艙內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行精心調(diào)試。
姚蕊介紹，饋源艙出廠前已經(jīng)完成了相應(yīng)調(diào)試，保證其性能滿(mǎn)足指標(biāo)，“來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)后重新組裝，我們需要知道重新組裝后是不是還能滿(mǎn)足原來(lái)的要求”。
饋源艙位于整個(gè)FAST望遠(yuǎn)鏡球面的中心位置，正式投入使用后，它會(huì)隨著探測(cè)的需要沿球面中心軸做上下運(yùn)動(dòng)，而支持它運(yùn)動(dòng)的就是饋源塔。6座位于FAST望遠(yuǎn)鏡圈梁邊山上的饋源塔將通過(guò)鋼纜拉動(dòng)重達(dá)30噸的饋源艙升起和降落。
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家稱(chēng)，在完成目前的饋源艙系統(tǒng)初步調(diào)試后，即將展開(kāi)饋源艙升艙調(diào)試，也就是跟索驅(qū)動(dòng)一起進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，為望遠(yuǎn)鏡全系統(tǒng)調(diào)試做準(zhǔn)備。
觀天巨眼——天文望遠(yuǎn)鏡的前世今生
天文望遠(yuǎn)鏡就好像是一個(gè)個(gè)觀天巨眼，幫助我們觀測(cè)宇宙星空，探索世界奧秘。
四百年前首架望遠(yuǎn)鏡問(wèn)世
四百年前，歷史上第一架天文望遠(yuǎn)鏡在歐洲問(wèn)世，這是天文學(xué)史上劃時(shí)代的創(chuàng)舉。這架望遠(yuǎn)鏡的口徑為4.2厘米，長(zhǎng)約1.2米，聚光能力能達(dá)到肉眼的一百倍左右。利用這架光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，伽利略觀測(cè)了月球環(huán)形山、太陽(yáng)黑子、木星的衛(wèi)星等，獲得一系列重大發(fā)現(xiàn)，打開(kāi)了人類(lèi)認(rèn)識(shí)和探索宇宙的窗口。
在過(guò)去四百多年中，望遠(yuǎn)鏡的制造技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，光學(xué)鏡片的口徑最大已經(jīng)達(dá)到了10米，比世界上第一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡大了數(shù)萬(wàn)倍，集光能力隨著口徑的增大而增強(qiáng)，能夠探測(cè)到更遠(yuǎn)更暗的天體。1990年，美國(guó)把哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到了太空，幫助人們首次窺探到宇宙深處的星系面貌，引領(lǐng)了天體物理研究的前沿。
無(wú)線電技術(shù)發(fā)展射電望遠(yuǎn)鏡脫穎而出
第二次世界大戰(zhàn)以后，伴隨著無(wú)線電技術(shù)的進(jìn)步，射電望遠(yuǎn)鏡脫穎而出。1963年美國(guó)在波多黎各建造了直徑達(dá)305米的射電望遠(yuǎn)鏡，順著山坡固定在地表，是目前世界上最大的單孔徑射電望遠(yuǎn)鏡。1962年世界上首個(gè)綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡陣列建成，多個(gè)小望遠(yuǎn)鏡組合起來(lái)獲得相當(dāng)于大口徑單天線的集光能力，是望遠(yuǎn)鏡發(fā)展史上的一個(gè)重大事件，發(fā)明人因該項(xiàng)技術(shù)獲得了1974年諾貝爾獎(jiǎng)。
我國(guó)射電天文起步相對(duì)較晚，經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)在繞月探測(cè)衛(wèi)星的精確測(cè)定軌中發(fā)揮了重要作用?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)大型望遠(yuǎn)鏡的建造也日新月異。2012年上海建成65米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，綜合性能位居世界前列。2011年，世界最大口徑的500米球面射電望遠(yuǎn)鏡在貴州開(kāi)工，預(yù)計(jì)在今年9月全部建成并投入使用，將成為最靈敏的觀天巨眼。
（責(zé)任編輯 姜丹）
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