五百米口徑球面射電望遠鏡

五百米口徑球面無線電望遠鏡（英語：Five-hundred-meterApertureSpherical radioTelescope，簡稱FAST）閣予人稱做「中國天眼」，是中國科學院國家天文台的一座無線電望遠鏡，其落成了後到今猶是為世界上上大的單空徑召鏡。

FAST 主體工程就佇咧二空一一年開工，二空一六年落成；是目前世界第一大的補充口徑（全口徑攏有反射面的）無線電望遠鏡；若無局限佇球面無線電望遠鏡，是干焦俄羅斯 RATAN 增加六百環狀無線電望遠鏡的世界第二大的孤一口徑無線電望遠鏡。

歷史

一九九四年，國家天文台提出建造 FAST 項目的設想並開展預研的工課。一九九四年四月，預研究佮貴州選址工課啟動。

以哈爾濱工業大學空間結構研究中心沈世釗院院士、范峰教授、錢宏亮教授為首的研究團隊，自二空空三年開始全程參與 FAST 項目結構系統的預研、可行性研究佮初步的設計。

佇二空空七年七月國家發展佮改革委員會批准此一專案，哈工大作為第一合作單位，負責反射面結構系統的初步設計。

經過考察，望講遠鏡的建設定點定佇貴州省平塘縣克度鎮大窟仔花，利用嘎斯特窟地的地勢咧起，村民綴尾就搬徙；為著避開電磁波干擾，蹛佇召鏡半徑五 khí-looh 內的九 , 一百十位居民亦被搬遷。中國政府為當地居民的搬遷投入了約是二鋪六九億美金的扶貧資金佮銀行貸款，煞看遠鏡本身的建設費用干焦是一鋪八億的美金。佇二空空八年十二月二十六，佇施工現場舉行了奠基儀式。二空一一年三月二五，FAST 工程正式開工建設。二空一二年十二月三十一號，台址開挖主體工程竣工。二空一三年十二月三十一號，FAST 完成鋼結構主動反射面環形注射梁的製造佮安裝。。 二空一四年十一月三十號，饋源支持塔建成。二空一五年二月四號，大跨度索網安裝工程完成。二空一五年八月初二，第一塊反射面單元成功吊裝。二空一五年十一月二一，饋源艙成功起艙進入聯調階段。二空一六年七月三號早起，上尾一个面枋的安裝完成，FAST 召鏡主體的工程完成。

二空一六年九月二五，FAST 召鏡正式開光，開始測試佮調適設備。頭一擺觀測是咧主反射器無活動的情況，以伊固定的形體配置下進行，而且藉著地球的自轉掃描天空。因為較長的波長對反射器形狀誤差的闊容度較大，隨後的早期科學研究將佇較低的頻率下進行，以使主動表面達到伊的設計精度。校準各種儀器需要三年的時間，了後就會全面投入運行，中國進入觀天時代。終極目標咧走揣宇宙規律（Looking for the law of the universe）。 二空一七年底，預計頭一批觀測數據公佈。

二空一七年十月十號，中國科學院宣佈 FAST 頭擺新發現兩粒脈衝星，其中一粒編號 J 一千八百五十九石一百三十一 ( 閣名 FP 一-FAST pulsar # 一 )，自轉周期為一丈八三秒，根據估算距離地球一石六萬光年；一粒編號 J 一千九百三十一孵一 ( 閣名 FP 二，隨後被證實該脈衝星已經佇二空空七年予美國 GBT 召鏡三百五十 MHz 漂移巡天項目所發現 )，自轉周期零馮五九秒，根據估算距離地球約四千一百光年。這兩粒脈的衝星分別是對 FAST 佇二空一七年八月二十二、二五佇南天銀道面通過漂移掃描發現。

二空一八年，「 中國天眼」安裝閣調試了專門用在地的外文明搜查的後端設備。這个功能猶閣有一點仔成篩仔的後端設備，主要就是按「中國天眼」浩如煙海的電磁信號內底，篩選出有用的狹𤆬候選信號，而且共天體佮人工信號排除掉。美國加州大學伯克利分校地外文明研究團隊基於幾若十年的地外文明搜查經驗，牽手中國科學院國家天文台，為「中國天眼」量身開發矣這套專門設備。北京師範大學天文系的宇宙學佮地外文明研究團組張同傑教授預計二空二空年九月了後會當投入新的觀測，啟動針對地外文明的搜查。

起了後超越波多黎各的阿雷西博天文台，成做世界上大的單面口徑球面無線電望遠鏡。

該項目上頭仔的預算是人民幣七億 : 四十九，最終的造價是人民幣十二億（一爿八億的美金）。 主鏡促動器嘛產生無線電干擾，因為無現成的防護罩，所以需要自主研防護罩以或者制主鏡像促動器的電磁干擾（radio-frequency interference，RFI）。 二空一五年，主鏡促動器經過重新設計了後安裝佇 FAST，干擾問題攏無閣再發生。

二空一八年，FAST 安裝閣調試專門用佇咧地外文明搜索的篩選的狹帶候選信號後端設備，這个設備是由加利福尼亞大學柏克萊分校的地外文明研究團隊開發；二空二空年中設備升級，仝年九月了後投入新觀測。

二空二空年一月十一號，FAST 通過驗收，正式投入運行。

二空二一年四月初一起，FAST 著全球科學界開放，徵集來自全球科學家的觀測申請。

二空二二年三月，「 中國天眼」觀測著宇宙極端爆炸起源證據，這一發現佇十八號刊登於國際權威學術期刊《科學》雜誌。

二空二二年中期，中國科學院國家天文台研究員李喬領導的國際團隊，通過中國天眼 FAST 的「多科學目標𫝛時巡天（CRAFTS）」 優先重大項目，發現矣到今為止唯一一例繼續活跳的重複快速無線電暴 FRB 二千空一十九石頭空五百二十 B。了後這團隊通過組織濟台國際設備天地協同觀測，綜合無線電干涉陣列、光學、紅外召鏡佮空間會當搝天文台的數據，將 FRB 二千空一十九石頭空五百二十 B 定位佇一个距離咱三十億光年的貧金屬的矮星系，確認源區域有目前已經知影最大電子密度，嘛發現矣到今第二个 FRB 繼續無線電源對應體（Persistent Radio Source , PRS）。 頂頭的發現揭示就一直重複暴周邊的複雜環境有類似超光超新星爆炸的特徵，挑戰矣嘿 FRB 色散分析的傳統觀點，為構建快速無線電暴的演化模型、理解這一劇烈的宇宙神秘現象拍下了基礎。各位成果北京時間二空二二年六月九號佇國際學術期刊《自然》（_ Nature _）發表。

二空二二年，中國科學院國家天文台研究員徐聰領導的國際團隊利用中國天眼 FAST 著緻密星系群「史蒂芬五重星系」佮周圍天區的氫原子氣體進行矣成做親像觀測，發現一个尺度差不多兩百萬光年的巨大原子氣體系統，這是至發現為止佇宇宙中探測著的上大的原子氣體系統。各位成果北京時間二空二二年十月十九佇國際學術期刊《自然》雜誌發表。

科學的任務

FAST 的網站列出了用項目成做這隻電波望遠鏡的科學目標：

一 . 大規模中性氫的巡天調查二 . 脈衝星的發現三 . 領導國際 VLBI 的網路四 . 檢測星際分子五 . 檢測星際通信訊號六 . 脈衝星計時陣列

FAST 召鏡佇二空一六年十月加入 SETI 的突破聽專案，以走揣宇宙中的智慧外青通信。

佮阿雷西博天文台的較

FAST 的基本設計佮現在崩去的阿雷西博天文台的電波召鏡相𫝛：兩个攏是佇天然形成的滲穴內底安裝固定的反射器，反射器以穿空 a-lú-mih 枋枋製成，頂懸掛咧有法度振動的接收器。兩个人有效口徑嘛攏有小於主鏡實體的 sài-sù。猶毋過，除了大細以外，猶閣有五个明顯的差別。

首先，阿雷西博反射盤是固定的一个球形。雖然講伊嘛懸頂掛佇鋼纜網頂懸，下跤嘛有支持會當小調伊的形體，毋過𪜶干焦用維護，並且是用手動操作佮調整。伊是一个固定的球形，並且有兩額外的反射器掛佇頂懸，以修正對球面產生的球面像差。

其次，阿雷西博的接收平台固定佇一个定點。為著欲支持附加反射器閣較大的重量，主要的牚電纜是靜態的，唯一電動的部份是用佇補償熱脹的三个抑制絞車 : 三。天線安裝佇台跤下跤的旋轉手骨頂懸 : 四。這種較細的運動的範圍限制伊干焦會當查看天頂離十九九分 ° 範圍內底的東西。

第三，阿雷西博會當接收較懸的頻率。組成 FAST 主反射器的三角形面枋限制了其近若親像拋物面的精確度，因為限制矣伊會當聚焦的上短波長。阿雷西博閣較嚴格的設計使其會當共臭火焦保持到三公分的波長（十 GHz）； FAST 的限制共十公分（三 GHz）。 二階位置控制的改進，凡勢會當共捒到六公分（五 GHz）， 但主反射器成做最後的限制。

第四，FAST 的盤面閣較深，對閣較有幫贊的視野。就算講 FAST 的盤面直徑比阿雷西博的大百分之六十四，三百米三百公尺（九百八十英尺）: 三的曲率半徑嘛比阿雷西博的兩百七十公尺（八百七十英尺）大，形成的圓心弧是一百十三 °（阿雷西博是七十 °）。 就算講阿雷西博佇咧觀察天頂的時會當使用著全口徑的三百空五公尺（一 , 空英尺）， 但典型的趨趨觀測的有效口徑干焦兩百二十一公尺（七百二十五英尺）: 四（因為阿雷西博的位置接近赤道，所以會使經過地球的自轉掃描對較大部份的天頂而且得著補償。阿雷西博位佇北緯十八石三五 °，而且 FAST 位佇北緯約二十五鋪八空 °N，向北偏徙差不多七堵五 °）。

第五，阿雷西博的大型二級平台有幾个發射器，予其成做世界干焦有的兩个雷達天文學儀器之一。佇咧 NASA 的資助之下的行星雷達系統，予阿雷西博會當研究對水星到土星的固體物質，並且對在地天體，特別是有藏佇威脅天體，執行這足精密的鐵枝路測定。阿雷西博閣有幾个由來 NSF 這个資助研究電離層的雷達。對於 FAST 的小型接收平台艙來講，這強大的發射機是傷大的、傷重矣，所以伊會無法度參與行星防禦計畫。

技術細節

由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量佮控制系統、接收機佮終端佮觀測基地等等幾大部份構成。主動反射面是由上萬支鋼索佮四千四百五十个反射單元組成的球冠型索膜結構，其外形像一口誠大的鼎，接收面積相當於三十个標準跤球場。 其創新設計方案為西安電子科技大學頭手提，由懸索支撐的饋源艙佮饋源定位技術嘛源自從校。

FAST 有一个固定佇自然塌落去的滲穴景觀（岩溶）中的主反射器，共接收著的電波聚焦佇懸頂掛佇其頂彼爿一百四十公尺（四百六十英尺）的 " 饋源艙 " 咧接收天線頂懸。主反射器用穿空 a-lú-mih 枋枋製成，由懸掛佇輪緣上的鋼纜網牚牢，

FAST 表面對四 , 四百五十片逐邊長大約十一公尺（三十六英尺）的三角形組成測地線圓頂的形式。佇咧下跤的兩 , 兩百二十五个絞車使其成做主動表面，會當搝面枋之間的接頭，共柔性鋼纜架變形為佮所需要的天頂向對齊的拋物面天線。

反射器頂懸是由六个高塔牚牢，使用絞車侍服機構徙動的一个輕型的電纜機器人 " 饋源艙 " : 十三。接收天線安裝佇斯圖瓦平台的下跤，會當提供幼路的位置控制，並且補償風運動等等的干擾 : 十三，使指向精度會當懸到八弧秒 : 二十四。

佇咧天頂角六十度的上大範圍內底，有效的照明光圈會降低到兩百米，當有效無損害的照明光圈做三百米的時，角度為著二十六板四度 : 十三。

就算講反射器的直徑為著五百公尺（一 , 六百英尺）， 毋過一擺干焦會當使用直徑三百米的圓（維持正確的拋物面形的接收器照光面）: 十三。

伊的工作頻率佇咧七十 MHz 到三人攑 GHz，此參數接近拋物面鏡會當設置的精確度上限。伊會當略有改進，猶毋過三角形段的大細限制矣會當接收的最短波長。這範圍由饋源艙下的九个接收器崁 : 三十，一孵二三–一孵五三 GHz 頻帶是氫線周圍的頻率，使用澳大利亞聯邦科學佮工業研究組織製造的十九束接收器。這是澳洲科學院佮中國科學院合作的澳中天體物理研究聯合會的一部份。

蒐集著的大量的資料欲由澳大利亞伯斯國際電波天文學中心（International Center for Radio Astronomy，ICRAR）佮歐洲南方天文台開發的次世代檔案系統（Next Generation Archive System，NGAS）儲存佮維護。

項目團隊

「 中國天眼」工程的發起者佮𫝏錢的基人是中國科學院國家天文台研究員南仁冬。自一九九四年起，伊一直負責工程的選址、預研究、立項、可行性研究佮初步設計，予人編定科學的目標，指導了各項關鍵技術的研究佮試驗。伊佇在生進前嘛咧做「中國天眼」的頭手科學家兼總工程師。

• 現任總工程師：姜鵬（中國科學院國家天文台研究員）
• 現任副總工程師：李喬（中國科學院國家天文台）、 錢宏亮（哈爾濱工業大學威海校區海洋工程學院院長）等學院一直僫想講遠鏡走揣著工作人員。以伊的規模，需要大量的工作人員，但是因為位置偏遠，足歹吸引著天文學家，予望遠鏡無可能佇一段時間內滿載運行。因為中國差不多無電波天文學家，𪜶佇國際上招募工作人員，毋過工資無懸，誠濟人嘛煩惱這个高規格的專案佇咧管理上會誠嚴格。

自二空一七年五月以來，因為原首席科學家南仁東因病離職，學院一直咧為 FAST 走揣合適的頭手科學家，但全球符合資格的專才微微可數，一直無法度添補這个缺。雖然人普遍引用的待遇是一百二十萬美金，但是這是一改性的研究補助金，毋是薪水抑是持續性的補助。後來頭席科學家職位揣來美國康奈爾大學射電天文博士李喬擔任。

人為電磁活動干擾

當地政府希望通過 FAST 景區吸引遊客赴當地參觀，發展旅遊業，毋過遊客紮的產生電磁輻射的電器設備有可能對召鏡觀測造成影響，就關於著人為電磁活動影響 FAST 科學探測的問題，貴州省人民政府佇二空一三年發佈了具有採用分層級的方式控制電磁波干擾的《貴州省五百米口徑球面無線電望遠鏡電磁波寧靜區保護辦法》，這个辦法佇當年十一月初一起執行、規定矣以 FAST 台址為圓心，將周邊三十 khí-looh 內底的設置為寧靜區，區間內閣斟酌分有半徑五 khí-looh 內的核心區，五至十 khí-looh 內的中央區，十至三十 khí-looh 內的邊遠區；辦法第十條規定核心區內嚴禁設置、使用無線電台（徛）， 嚴禁建設產生輻無線電磁波的設施。二空一九年一月，貴州省人民政府公佈新版《貴州省五百米口徑球面無線電望遠鏡電磁波寧靜區保護辦法》，該當咧辦法佇咧當年四月初一起施行。新辦法規定講 FAST 電磁波寧靜區核心區內禁止大主大紮手機、這數位相機、平板電腦、著講機、無人機等無線電發射的設備抑是產生電磁輻射的電子產品，上懸處罰上限由五千箍提懸到二十萬箍，同時調整空域上空現有航線，徙掉半徑為三十 khí-looh 的空域而且畫飛行管控區，該是空域內底無閣再規劃新航線。

影響

• 二空一八年十月二九，《 科技日報》以《「 中國天眼」十萬年薪歹揣駐地科研人才》做題，報導了 FAST 駐地人員招聘難的狀況。根據這个報導，FAST 準備用人力派遣形式，按工資來加駐地補貼每年大約十萬人民幣的待遇招駐地人員，但是聘的時陣遭遇市場冷遇。有評論認為講，FAST 招招咧條件足懸，但工課焦燥、位偏僻、待遇傷低，佮其他的行業比起來無啥物吸引力，招失敗應該佇意料內底。
• 總算，佇二空二一年四月二二舉行的一場媒體溝通會上，總工程師姜鵬表示天眼團隊的人數已經超百外人。
• 該望遠鏡出現佇奈爾 ・ 德葛拉司 ・ 泰森的電視節目《宇宙時空之旅：未知世界》的《佇地球頂懸揣著智慧的生物》（The Search for Intelligent Life on Earth）一集中。

進階讀物

• Nan , R . ; et al . Kilometer-square Area Radio Synthesis Telescope–KARST ( PDF ) . 二千空二四六板十六 [二千空二十一孵五] .（原始的內容 ( PDF ) 存檔佇二千空六鋪十二十九）.
• Jin , C . J . ; Nan , R . D . ; Gan , H . Q . The FAST telescope and its possible contribution to high precision astrometry ( PDF ) . Proceedings of the International Astronomical Union . October 兩千空七 ,三( S 兩百四十八 ) : 一百七十八–一百八十一 [二千空二十一孵五] . Bibcode : 兩千空八 IAUS . . 兩百四十八 . . 一百七十八 J . doi : 十九一空一七 / S 一千七百四十三鋪九千二百十三鋪空八百空一鋪八千九百七十八   .（原始內容存檔 ( PDF ) 佇二千空一十七抹四抹七）.
• Li , Di ; Pan , Zhichen . The Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope ( FAST ) Project . Radio Science . 二千空一十六孵十二孵三十 ,五十一( 七 ) : 一千空六十–一千空六十四 . Bibcode : 二千空一十六 RaSc . . . 五十一孵一空六空 L . arXiv : 一千六百一十二孵空九三七二   . doi : 十 . 二千空一十五分之一千空二 RS 五千八百七十七 .

外部連結

• 五百米口徑球面無線電望遠鏡官方網站
• 南仁東 . 五百 m 球反射面拍望鋪排 FAST . 中國科學：物理學力學天文學 . 兩千空五 ,三十五( 五 ) : 四百四十九–四仔六十六 [二千空二十二孵九九一] . doi : 十二三九六九 / j . issn . 一千六百七十四抹七千兩百七十五五鋪二空空五 . 五曉空空一 .（原始內容存檔佇兩千空二十二岫九九學一）.
• YouTube 上的 Building the world's largest radio telescope–BBC News
• YouTube 上的 FAST : The World's Largest Telescope–China Icons ( 二十五 September 二千空一十六 )