中國天眼正擴建，周邊將建24臺望遠鏡組成核心陣，觀測能力將躍升

“中國天眼（FAST）”可謂是我國最有名氣的望遠鏡了，其全稱爲“500米口徑球面射電望遠鏡”，是世界最大單口徑球面射電望遠鏡，其電波接收面積相當於30個足球場那麼大。自投入運行以來，已在脈衝星、快速射電暴以及納赫茲引力波探測等多個前沿領域取得了舉世矚目的原創性科學成果。

雖然中國天眼的射電觀測能力超強，但我國天文科研工作者們卻還想着如何進一步提升其觀測能力。如今，在FAST迎來建成八週年之際，中國天眼運行和發展中心於9月25日宣佈：FAST核心陣試驗樣機建設正式啓動，將在中國天眼的周邊5公里範圍內建造24臺40米口徑的大型射電望遠鏡。

這一擴建項目預期將大幅提高FAST的天文觀測能力，使中國天眼的觀測水平“由粗線條的素描水平升級到高分辨率的數碼照片的水平”，進一步鞏固和提升其在國際天文學界的領先地位。

其實，中國天眼的運營方一直在探索如何進一步提升FAST的科學觀測能力。中國天眼是世界上靈敏度最高的射電望遠鏡，但是在成像方面還是稍顯不足，因爲它無法隨觀測對象而移動，用最大口徑追蹤觀測某個觀測對象，只能被動地巡天觀測，於是科學家們想出了一種方案，就是建造成本相對較低的射電望遠鏡陣列方案。

該方案的建造目的就是計劃利用FAST周邊5公里範圍內優越的電磁環境，增建24臺直徑爲40米的全可動射電望遠鏡，與FAST共同組成一個強大的綜合孔徑陣列——即FAST核心陣。

這使得中國天眼核心陣的觀測範圍就大得多了去了，以中國天眼爲圓心的周邊5公里的範圍的面積廣達86平方公里，雖然實際增加的信號接收面積只有3.6萬平方米，不到中國天眼信號接收面積的1/5，但是按國際上頗負盛名的“平方公里陣列”望遠鏡的算法來看，中國天眼核心陣列一旦建成，必將是全世界最大的射電望遠鏡觀測陣列，這裡也將成爲全世界最大的射電望遠鏡觀測基地。

如今首臺40米口徑的射電望遠鏡正在建造中，它是一種觀測鏡面可移動的望遠鏡，可以根據觀測對象的位置調整觀測角度，使整個鏡面正對觀測對象，當覆蓋86平方公里的24臺射電望遠鏡全部朝向某一個觀測對象的時候，再加上中國天眼的超高靈敏度和強大觀測能力，這種配合運作之下將能獲取超高分辨率和精確度的天文影像資料，可以說其觀測能力將躍升到一個新的高度上。

專家認爲：中國天眼FAST核心陣試驗樣機的啓動建設，標誌着中國在天文學和射電望遠鏡技術領域又邁出了堅實的一步，向着更深遠的宇宙探索之旅揚帆起航。

不過，要完成這一科研工程也並不容易，中國科學院國家天文臺副臺長、FAST運行和發展中心主任姜鵬指出，雖然40米口徑的射電望遠鏡建設技術難度相對較低，但如何使這些小型望遠鏡與FAST這樣的大口徑望遠鏡實現高效的組網觀測，卻面臨着前所未有的技術挑戰。這其中包括高性能常溫接收機的研發，以及綜合孔徑數據處理技術的突破，特別是在不同孔徑望遠鏡數據融合處理方面，國內尚缺乏成熟經驗。

但是如今我國已是有着超強工業能力的國家，這些問題都難不住建設者們，相信FAST核心陣很快就能建成。未來，它將在引力波探測事件、快速射電暴研究、伽馬射線暴觀測、超新星及黑洞潮汐瓦解事件等多個天文學熱點領域的研究將發揮越來越重要的作用。此外，該陣列還有望在近地天體預警、深空衛星通信等深空探測領域提供關鍵性的戰略支撐。

中國科學院國家天文臺研究員、FAST首席科學家朱煒瑋也解釋說，通過增加輔助望遠鏡，FAST的分辨能力將得到質的飛躍，從而使得這臺本已極爲靈敏的望遠鏡，具備了更強的空間分辨和精細成像能力。

消息來源：《極目新聞》9月25日報道《“中國天眼”不斷拓展人類觀天極限》