“天”亮了,请睁“眼”!“中国天眼”等你来!

3月31日,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)正式对全球科学界开放了,征集来自全球科学家的观测申请。
“中国天眼”到底是什么?怎么给孩子讲“中国天眼”的故事?跟着教育小新一起来了解吧~
“天”亮了,请睁“眼”!“中国天眼”等你来!
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“中国天眼”是眼睛吗?
“中国天眼”其实是长得像眼睛的望远镜,全称叫500米口径球面射电望远镜,是世界上最大的单口径射电望远镜。最重要的是,“中国天眼”是我国自主知识产权哦~

“中国天眼”有多大?
从航拍看峰丛之中的“天眼”,就像一口圆圆的“大锅”,这口“大锅”有多大呢?如果把它装满水,全世界每人可以分到4瓶500毫升的水。
“天眼”反射面总面积25万平方米,相当于30个标准足球场那么大,尽管反射面板才1毫米厚,也要用掉2000多吨铝合金,的确是大工程!

“中国天眼”长在哪儿呢?
“中国天眼”位于贵州平塘县一个名叫大窝凼的喀斯特洼坑里,为什么选在这个位置呢?这背后的故事可不简单!“中国天眼”曾是一个大胆到有些突兀的设想。20世纪90年代初,中国最大的射电望远镜口径不到30米。那时候,以南仁东为首的中国科技工作者提出了一个极富挑战、近乎天马行空的设想,得到了国家支持。他们带着几百幅卫星遥感图,几个人踏上漫漫十年寻址路,要给望远镜找个最合适、节约成本的“家”,光看遥感图不行,只能用双脚“丈量”。历时20多年,最终在贵州省平塘县找到了大窝凼——最适合“天眼”的深深“眼窝”。

“中国天眼”能看见什么?
能刺穿“光年之外”,能洞悉宇宙“前世”,这就是“中国天眼”!经历了调试、试运行和正式开放运行后,近6000个机时的观测服务积累,“中国天眼”目前已发现279颗脉冲星,多次捕捉到极罕见的快速射电暴爆发。“中国天眼”有着超强的灵敏度,这让它有望在短时间内实现纳赫兹的引力波探测,捕捉到宇宙大爆炸时期的原初引力波,为研究宇宙大爆炸原初时刻的物理过程提供数据支撑,同时还有能力将我国深空探测及通讯能力延伸至太阳系边缘,满足国家重大战略需求,是当之无愧的国之重器!

“中国天眼”要做“眼保健操”吗?
“天”亮了,请睁“眼”!“中国天眼”等你来!】“中国天眼”是个大家伙,如果把反射面比作“视网膜”,这张膜有25万平方米大,“眼底”还有2200多个液压促动器扮演“神经元”的角色,用来精确控制“视网膜”。这么大一只“眼睛”,工程师如何保持它的健康状态?
关键在于“反射面安全评估系统”。团队利用全过程仿真技术,把整个反射面用力学模型完全数字化,“哪根促动器坏了,哪个节点工作不正常,都能在总控室的安全评估系统软件中显示”,并且模拟出对观测的影响,一旦超出安全范围会自动报警。
有了反射面安全评估系统,工程师可以有的放矢地给它做“眼保健操”,针对“亚健康”节点及时保养维护。这就像我们做眼保健操时,如果哪个穴位格外不舒服,就多按压一下来缓解视疲劳。
如果问题不是出在“眼底”的液压促动器,而是在反射面板上面怎么办呢?工程师可以走上面板去维护吗?答案是可以,聪明的工程师不是直接站在面板上,而是模仿“太空行走”。
这项技术被称为“微重力蜘蛛人”,使用一个直径7.6米的氦气球将运维人员的体重减少到反射面板能承受的重量,甚至“零重力”,使得人员能够到达反射面任意地方执行巡检和维护作业,又不会压坏面板。
现在我们知道,“天眼”不仅要做“眼保健操”,而且是一套设计精巧、智能化的“眼保健操”。

“中国天眼”也和我们的眼睛一样重要吗?
回溯原初宇宙,揭示更多宇宙奥秘,这是建造“天眼”的原动力,也是终极目标。离原初最近,才可能离未来最近。从这个意义上说,洞穿未来的“天眼”是人类在科学前沿实现重大突破、加快创新驱动发展的利器。
据中科院国家天文台研究员、“中国天眼”首席科学家李菂介绍,“天眼”在很多领域具备超强“发现力”:发现气体星系的数量有望在过去的基础上提高10倍,发现的脉冲星数量有望翻倍,有望发现新的星际分子……这使它可以验证很多科学规律,在引力理论,星系演化,恒星、行星乃至物质和生命的起源等方面,都具备突破的潜力。
“天眼”观测的是来自遥远天体的微弱电磁信号,要求台址电磁干扰水平极低,必须减少常规强干扰源,控制小功率干扰源,防止噪声背景恶化,预防偶发干扰。

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