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望远镜 观天巨眼FAST：让中国射电天文领先世界二十年( 二 )


清华学子姚蕊攻读研究生阶段便进入FAST项目组，如今已成长为FAST中心机械组组长。在FAST建设期间，她探索解决FAST馈源舱超重问题的创新方法，最终摒弃多年圆柱体形状的设计方案，创造性研制了现在的“钻石三角形”馈源舱。
从姜鹏开始，孙京海、甘恒谦、于东骏、钱磊……几乎每个人都有说不完的故事。
在大窝凼里，和南仁东一样的这群百人科研“铁军”，默默守护着“中国天眼”。
开放：“中国天眼”让人类看得更远
曾经“世界第一”的美国阿雷西博望远镜发生坍塌之后，“中国天眼”便成了如今全球唯一的超大型射电望远镜。正因为卓越的综合性能，“中国天眼”对于天文观测和天文研究的重要性不言而喻，这也使得世界各国的科学家纷纷想要借助“中国天眼”开展研究。
2021年3月31日起，“中国天眼”面向全球开放，各国科学家均可提出申请，经审核后可使用“中国天眼”开展观测和研究。虽然射电天文学的初衷就是为让人类看得更远，但是，“中国天眼”是我国自主研制的先进大型天文观测设备，国际上并没有任何一个硬性规定要求中国与全世界共享。因此，中国的这一举动，堪称国际科技界的一股清流。
姜鹏透露，目前，来自国内外的天文学家申请观测非常踊跃，不过“中国天眼”今年将只对外开放10%的观测时间。“申请观测的方向，基本覆盖了中低频射电望远镜的前沿科学问题。”
观测时长是科学产出的重要保障，让姜鹏欣慰的是，“中国天眼”运行情况稳定，每天可以保证20个小时左右的观测时长，每年大概可以运行7000个机时，去除维护和测试时间，正常观测时间应该不少于5000个机时。
“我们不只是做世界最大——要做最大很容易，满地铺，总能铺出世界最大，但如果要做成好用的望远镜，就是不同难度级别的挑战。”姜鹏说，在调试期间，FAST团队就已经把建设时遗留的一些问题解决了。目前，针对超级数据的传输和储存问题，因中国科学院有稳定的经费支持，也已经得到了妥善解决。“‘中国天眼’一年产生的数据大约在15PB左右，每秒钟产生2GB，后者的数据量和下载一部电影相当。”
目前，“中国天眼”已经启动了脉冲星测时阵列、漂移扫描多科学目标巡天等5个重大和优先项目。外界预测，未来3至5年，“中国天眼”的高灵敏度将有可能使其在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向取得突破。
姜鹏说，“中国天眼”发现这么多脉冲星，需要做大量的后随观测，这给FAST团队带来很大的挑战，希望中国正在规划打造的其他大型望远镜能尽快建成。
脉冲星就是旋转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名。从脉冲星中遴选出脉冲信号稳定的毫秒脉冲星，将来有望应用于星际导航。
有一种说法，5年后，“中国天眼”观测到的脉冲星有望达到1000颗，有可能定位并识别出银河系外的第一颗脉冲星。对此，姜鹏表示，“中国天眼”如果发现河外脉冲星特别是黑洞双星系统的话，将可能是诺贝尔奖级别的成果。不过，“中国天眼”只是给科学家提供一种可能性，重大成果的产出，有时候还需要一些运气。
姜鹏说，FAST团队将转换心态与角色定位，由过去的建设、调试、运维更多转变为服务，建立公平观测机制，努力为全球科学家提供良好服务。“未来的舞台中心一定属于科学家，我们甘当绿叶，陪衬他们的光辉。”他说。
来源:科技日报

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