“天眼”是一个佛教用语，意指能透视六道、远近、上下、前后、内外及未来等。

而在贵州，真的有一个神奇的天眼——射电望远镜，帮助我们探索宇宙。投入使用三年来，它已经发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。实属探索宇宙的大功臣。

可能有些人对“射电望远镜”这名词相当陌生，还有很多人可能只记住了贵州射电望远镜的大锅形状并对它P图。

那么今天，我们就来聊一下这位大功臣，对它的认识不要停留在形状上，它的来头可比想象中要大很多。

“天眼”的由来

“天眼”的大名叫“500米口径球面射电望远镜”（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope），简称FAST；是我国乃至世界目前最大、最灵敏的射电望远镜，帮助我们来研究和探索宇宙。

不光是体积大，比起美国的阿雷西博射电望远镜（现在的世界第二大）和其他的射电望远镜，它最大的优势之一就是它能活动！至于怎么动，接着往下读就能找到答案。

我们经常只关注到最显眼的主动反射面系统，其实整个设施还包括馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分。

FAST的建造动机最早追溯到1993年的国际无线电科学联盟大会，天文学家们提出要建造新一代射电“大望远镜”，FAST的总工程师南仁东跟同事们说：“咱们也建一个吧。”

说干就干，1994年7月，FAST工程概念提出。因为一开始提出的想法是利用中国西南部的喀斯特地貌建造阿雷西博型LT的中国方案，所以工程最初起名为KARST。

前期的准备工作做了很多年，包括项目立项、国家和省级政府批复等。到了2011年3月终于正式开工建设，于2016年9月25日落成启用。建设工期是5.5年，但从构想到实物，FAST的落地建成足足花费了二十余年。

FAST厉害在哪？

名字里的望远镜会让我们想到生活里用到的望远镜，都是带镜片的，望远的原理是光线的折射或光线被凹镜反射，使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。

可是这个射电望远镜不带镜片，怎么来望远呢？

这是因为射电望远镜并不是直接通过人眼来观察宇宙天体图像的，而是通过接收来自宇宙天体辐射的电磁波，再进一步进行分析。

我们都知道，人类已观测到的有限宇宙叫作“已知宇宙”，但宇宙并非我们了解了多少就是多大。因此，宇宙的探索才更显必要。

在宇宙里当一颗星球爆炸或局部爆发时，就会产生大量的电磁波并向外射出，这些电磁波穿越时空，来到了我们的母星地球。

这时就需要射电望远镜发挥作用了。

射电望远镜的天线接收到这些电磁波，把它传给馈源舱，然后计算机处理，天文学家对处理出来的曲线进行分析解读，从而了解宇宙的最新信息。

射电望远镜的灵敏度（即探测暗弱天体的能力）和它的口径的二次方成正比；其可探测宇宙空间的体积（即大约可探测的天体数目）和它的口径的三次方呈正比。

为了接收更多的来自不同区域的电磁波，提升射电望远镜的灵敏度，FAST不光是在口径上方面下功夫，还要活动起来。这就是FAST厉害的点了。

FAST的主动反射面由4600块反射面单元组成，有2400个连接节点，节点下方连接下拉索和促动器装置，促动器再与地锚连接，形成了完整的主动反射面系统。

从而在一定的范围内调整位置，能够实现实时控制下形成瞬时300米口径抛物面的功能。

FAST在接收电磁波方面不仅依靠会动的巨大的反射面，还有核心部件——馈源舱。

别看图上馈源舱是小不点，那是因为它的参照物是500米口径的反射面。实际上它重达30吨（一头成年亚洲象的体重是3-5吨）。

这么重的部件要悬吊在高空，还需要在工作时实现误差在毫米之间。

要怎么做到分毫不差？

在反射面系统四周分布有六个支撑塔，通过6根钢索吊起馈源舱，并通过六根钢索的伸缩来调节馈源舱的位置，这是一级控制；二级控制是在馈源仓底部，由AB轴控制，实现望远镜接收机的高精度定位。

FAST进入正式科学观测后每天将产生50TB（1TB=1000GB）的数据。如此庞大的数据信息真有些棘手，因此在2016年，国家天文台、阿里云结为战略合作伙伴，在天文学和大数据两个领域实现合作双赢。

FAST的作用

FAST的首要目标就是寻找脉冲星。

脉冲星的最大特征就是会不断地发出电磁脉冲信号。FAST总工艺师王启明说，脉冲星的信号非常稳定，“找到以后就可以应用于深空探测、星际旅行，可以起到导航作用。”

在这一重要目标上，FAST也是硕果累累。截至2019年8月28日，500米口径球面射电望远镜已发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。

除了观测脉冲星和类星体等高能物体外，FAST还能够“成像”大多数天文物体，例如星系，星云，甚至是行星的无线电辐射。

同时，FAST还能巡视宇宙中的中性氢，以此来探索宇宙的起源和演化。

不光如此，FAST还可用来寻找地外文明。如果真的有外星人存在，那么他们的信息就有可能被我们获知。

FAST为什么落地贵州？

是偶然也是必然。

从偶然的角度来说，FAST处在贵州的大窝凼（dàng）洼地中，这个洼坑是天然的一个“碗”，刚好在上面能叠加口径500米的射电望远镜反射面。不用辛辛苦苦挖坑了。

其次，形似大锅的反射面，最怕的就是下雨积水，变老天爷的洗脸盆。而喀斯特地貌保证了雨水的渗透，不会腐蚀和损坏望远镜。并且在FAST的底部，在天然暗河基础上又修了一公里的引水渠，可以保障雨水向下渗透。

最重要的是，射电望远镜只接收电磁波，因此需要修建在信号干扰超级小的地方。而我们日常使用的电子设备会产生一定的电磁辐射，对它的运作都会有影响。在大窝凼附近5公里半径之内，没有一个乡镇，25公里半径之内只有一个县城，偏远对于FAST反而是大好事。

FAST的设计和建成体现了我国强大的创新能力和科技能力。因为有了FAST的诞生和运行，我国在天文学方面的研究有了更多更大的突破，同时，FAST促进了其他领域如大数据的发展进步。在国家安全、建设的层面，FAST也发挥着不可替代的作用。