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中国天眼馈源舱接收的信号怎么算

发布时间:2022-11-17 02:39:01

⑴ 超级“天眼”开创探秘宇宙新时代

射电望远镜被誉为观测宇宙深空的 “天眼”。与传统的天文望远镜不同, 电望远镜被誉为观测宇宙深空的 它是利用接收宇宙中发射出来的电磁波信号来探测宇宙天体的,其优点是探测距离远,灵敏度高,特别是随着其接收信号的反射镜面的口径增大,探测的距离和灵敏度将大幅提高。

1609年,意大利科学家伽利略用自制的天文望远镜发现了月球表面高低不平的环形山,成为利用望远镜观测天体的第一人。20世纪40年代,外形类似巨型大锅的射电望远镜问世。随着科学技术的发展,“天眼”的反射镜面口径增大到100米、300米,利用这些巨型“天眼”相继发现了类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射,但仍不能满足人们对探测宇宙深空和地外文明的需要。

什么是射电望远镜?小编用一张图给大家科普一下:

位于贵州的500米口径球面射电望远镜被称为中国“天眼”

中国的超级“天眼”与号称“地面最大机器”的德国波恩100米射电望远镜相比,其灵敏度提高了约10倍 ;与被评为“人类20世纪十大工程之首” 的美国300米阿雷西博射电望远镜相比,其综合性能也提高了10倍。由于超级“天眼”比目前世界上所有射电望远镜都更大、更灵敏,因而在寻找外星生命方面它将探测得更快、更远,并将获得目前世界还没有的发现。有人形象地表述了超级“天眼”的超强灵敏度:如果来个时空穿越,即使嫦娥在月宫里打手机,也逃不出超级“天眼”锐利的目光。

超级“天眼”具有超强的探测本领,能接收到137亿光年以外的电磁波信号,这个距离接近于宇宙的边缘。因此,超级“天眼”能看到更远、更暗弱的天体,可观测的天体数目将大幅度增加。利用它可探测星际分子、搜索可能的星际通信信号,可以使寻找地外文明的概率提高5至10倍。

由于超级“天眼”最擅长探测中性氢,这是宇宙中最丰富的元素, 也是形成恒星的原料。通过探测中性氢可研究宇宙大尺度物理学, 以探索宇宙起源和演化。它的另一大科学目标就是观测脉冲星。脉冲星是恒星死亡后遗骸存在的一种形式, 属于高速自转的中子星, 是除黑洞外密度最大的天体。观测脉冲星不仅可研究极端状态下的物质结构与物理规律, 而且能为航天器提供精确的导航信息。据报道,超级“天眼”近期已接收到来自1351光年外的一颗脉冲星发出的脉冲信号,展现了它出手不凡的高超本领。

大有作为与广阔发展前景

超级“天眼”将在宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方面提供发现和突破的机遇, 也将在日地环境研究、国防建设、航天航空和国家安全等方面发挥着不可替代的作用。

我国老一辈天文科学家曾语重心长地说,拥有超级“天眼”这样的望远镜一直是个梦想。“二战”后,随着射电望远镜的问世, 接连涌现出类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射四大天文发现, 而我们由于缺少相应的观测设备使这些领域长期处于空白状态。现在梦幻变成现实, 我们要充分发挥拥有超级“天眼”的优势,迎头赶超,使我国成为世界科学强国。另外,这个超级巨型“天眼”除我国科学家使用外,未来两至三年将开放给外国科学家。

超级“天眼”还将在以下相关领域得到应用:一是可参与航天工程中的测控系统工作,把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至整个太阳系;二是用它来接收深空卫星的通信数据,从而把数据的下载速度提高100倍;三是可作为非相干散射雷达接收系统,提供高分辨率和高效率的地球中高层大气、电离层和地磁场的有关参数,为子午工程(大型空间环境地基监视系统)做出贡献;四是超级“天眼”实际上就是安放在云贵高原上的一部超大型被动式雷达,以其更快、更远和更准的探测能力,将在军事战略上具有重要意义。

按计划,我国将打造立体的“天眼”集群,即将超级“天眼”和其他5座射电望远镜组成“天眼群”——甚长基线干涉测量网,并主导国际射电领域的低频测量网,从而更好地获取天体超细结构。

超级“天眼”将有可能取得重大科学突破。根据有关规划,在其保持世界领先的10年至20年里,它将预期观测到两倍于目前已知数量的脉冲星,发现10倍于已知数量的气体星云。目前,由于脉冲星的稳定性比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上,因而被誉为“宇宙灯塔”,可用于航天器导航。脉冲星发出极为稳定的X射线脉冲信号,能为近地轨道、深空探测和星际飞行航天器提供高精度的位置、速度、时间和姿态等自主导航服务。我国已于2016年11月10日成功发射了脉冲星导航试验卫星,并计划在未来5至10年持续探测26颗脉冲星,以开展新型导航技术的深入探索。

更值得期待的是,超级“天眼”将加入国际组织的“突破聆听”计划,开展外星生命的搜索探测。超级“天眼”500米口径的巨大反射镜面可探测到非常微弱的电磁波信号,发现外星文明的可能性将大幅度提高。

撰文|崔金泰

作者:崔金泰,科普作家。曾两次获得“成绩突出的国防科普作家”称号。

本文刊登在《今日科苑》杂志2017年2月刊科技随笔栏目。

⑵ 中国观天巨眼——FAST

外星人藏在哪里?神秘的暗能量到底是什么?宇宙中还有什么样怪异的天体和难解的奇异现象?这些棘手又充满吸引力的问题长期困扰着科学家们。不过在未来,FAST也许能为解答这些问题提供一些重要线索。

FAST有一个重要的作用,就是观测分散在宇宙中的中性氢。中性氢由不带电的氢原子组成,它们组成了恒星的大部分以及像木星和土星那样的气态行星,它们还是星际介质的主要组成成分。通过检测中性氢集中的区域,可以确定螺旋星系的旋臂结构。而通过检测距离我们更远的区域的中性氢,还能发现星系之间的引力扰动。此外,对中性氢的大规模搜索将有助于解开星系的形成和演化,对寻找暗物质和暗能量也是非常有用的。

然而,在距离较远的情况下,是看不到氢原子的。那么要怎样才能找到中性氢呢?中性氢由质子和电子组成,在特殊的情况下,中性氢会产生一种波长为21厘米的微弱的电磁波,从而暴露自己的行踪。通过观测这种特定波长的电磁波就能发现中性氢的踪迹。FAST在搜寻中性氢这方面有一手,它能够将中性氢产生的微弱电磁波信号放大19倍。这意味着,它有更大的几率能检测到宇宙中的中性氢,并能更详细地观测它们。

除了搜索中性氢,FAST最擅长的工作还有寻找脉冲星。

脉冲星是中子星的一种,它们的电磁波信号长期稳定并有规律地扫过地球,它被认为是自然界中最稳定的“时钟”。而根据脉冲星信号长期稳定且有规律这一特点,我们可用它来为原子钟校准。而由10到20个自转稳定的脉冲星组成的脉冲星计时阵,还能更精确地检测原子钟的时差。FAST的一项主要工作就是寻找脉冲星,建立脉冲星计时阵。

大多数脉冲星发出的是射电脉冲,因此它们的信号能在射电波波段被检测到。但是由于脉冲星与我们的距离遥远,在地球上的我们能检测到的脉冲信号很微弱,再加上星际物质对信号的干扰,因此要观测、分辨脉冲星,准确地检测到它们的信号并不容易。据统计,自射电望远镜诞生至今,人类大约发现了2500颗脉冲星。

而FAST自有寻找脉冲星的法宝——能检测的信号频率为70兆赫~3千兆赫。这意味着几乎所有波段的射电波都逃不过FAST的眼睛,因此FAST能较轻松地观测到发出射电脉冲的脉冲星。并且FAST的灵敏度高,观测的天区也比较大,这也有利于对脉冲星的搜索。据估计,如果FAST的工作时间全部用于寻找脉冲星,那么它只需一年就能找到4000颗左右的脉冲星。科学家还认为,FAST将发现第一颗银河系之外的脉冲星——最可能位于距离我们200万光年的仙女座星系。它甚至有可能在一年的时间内找到50到80颗银河系外的脉冲星。这样的能力是阿雷西博射电望远镜远不及的。

此外,FAST可能会成为帮助人类搜寻地外文明的好助手。FAST能监听宇宙中有机分子发出的独特的电磁波,理论上能接收到137亿光年之外的电磁信号。而根据FAST接收到的信号,科学家能够判断哪里可能存在高智慧生命,哪里是生命的荒漠。而如果银河系中真的存在高智慧的外星人,那么FAST将会很快发现他们的“人工信号”,定位他们的藏身之处。未来,在FAST的帮助下,人类找到地外文明的几率会更高。

随着FAST投入使用,射电天文学即将进入一个新的发展阶段。在FAST的帮助下,科学家们有机会在茫茫宇宙中搜寻到外星人发送的无线电波;还可能会发现更多奇怪的天体和奇异的现象,比如一个脉冲星和一个黑洞结对的现象;甚至可能会窥探到暗能量、暗物质的秘密。让我们期待FAST的精彩表现。

本文源自大科技*科学之谜 2016年第11期杂志重点文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号:hdkj1997

⑶ 中国天眼中心上方用悬索道拉起的是什么东西

这个是馈源舱,“天眼”的核心装备。这个由6根钢索拖动的平台专门负责收集望远镜反射面接收到的外太空信号。由于采用了轻型支撑系统,中国天眼馈源舱平台的重量仅有30吨。相比之下,坍塌前的美国阿雷西博望远镜的馈源平台有近千吨重。

围绕观天巨眼,有六座近百米高的支撑塔,高耸入云。塔顶垂下六条柔性钢索,将椭圆形的馈源舱吊在半空的“锅心”处。“如果说FAST是观测深空的巨眼,那么,馈源舱就犹如这只眼睛的巨大瞳孔。”54所FAST馈源舱总设计师李建军说。

“馈源舱处于每个抛物面的焦点位置,其作用就是聚焦反射面收集到的信号,实现科学家高灵敏度的太空观测。反射面要根据观测的天体运动变形,抛物面的形状变了之后,焦点的位置就发生了变化,馈源舱位置必须跟着动。”李建军介绍,根据FAST可变形的抛物面形状,馈源舱有一个移动的范围,它将在直径206米,距地140米-180米的空间范围内移动。

馈源舱虽然看起来像悬挂在大锅中的一枚果子,但实际上,它是一个直径13米、高6米的庞然大物。“大锅变形的时候,如何实现柔性悬挂下瞬间移动到焦点,并保证馈源舱里的接收机纹丝不动,这对我们提出了极高的要求。”李建军说,经过千锤百炼的试验,李建军团队最终确定通过两级精密调整实现接收机静位在毫米级,从而实现舱移动如风,但接收机自岿然不动。“第一级调整主要是从宏观上弥补大尺度的移动。第二级通过精密的二级调整将接收机稳定到毫米级。”

此外,馈源舱从设计和性能上一直在优化,与美国Arecibo300米射电望远镜相比,不仅其重量大大减轻,而且具有很高的屏蔽功能。

美国Arecibo300米射电望远镜馈源舱系统总重量为1000吨,如果延用相同的方案,那么FAST馈源舱的重量至少在3000吨。但实际上,FAST馈源舱重量仅仅是30吨。重量减轻了,性能却不能降低,同时还要满足柔性移动的要求。难度可想而知。

由于馈源舱是一个集多种技术于一体的光机电一体化综合系统,因此不可避免的会有很多电磁信号的辐射。“如果不能屏蔽这些信号,就会与收集到的宇宙信号混杂到一起,科学家将无法进行分离。”李建军及其团队将FAST做到了160db(分贝)的指标要求,而美国Arecibo300米射电望远镜的屏蔽指标则是120db。

⑷ “中国天眼”一秒钟大约要耗多少度电

天眼一秒钟要用0.83度电,用电量是一台普通电脑的9万多倍。

天眼有电就能用吗?

在操作天眼的时候,工作人员都在总控室内,所以总控室里的照明,电视空调等等这些也给天眼带来了观测的用电量。馈源舱是天眼的瞳孔,是中国天眼发射和收集电子信号最核心的装备,里面除了馈源装置之外,还有其他的辅助设备和设施,而汇源仓对电压的质量要求非常的高,435伏的额定电压波动不能够超过0.5%,如果电压超过允许的波动范围,馈源舱就会启动保护程序,如果出现剧烈的电压波动,就可能导致馈源舱报废。

因此南方电网所做的供电保障工作是非常重要的,南方电网一直在施行不间断的守护,为天眼保驾护航,目前中国天眼是最高规格的双电源供电,目的就是为了提升中国天眼主配网的网架结构,确保满足这个国家级的重大工程、世界级的科技项目提供用电质量的需求。

⑸ “中国天眼”的学名是什么

500米口径球面射电望远镜。

500米口径球面射电望远镜工程在贵州喀斯特洼地内铺设口径为500米的球冠形主动反射面,通过主动控制在观测方向形成300米口径瞬时抛物面。

“中国天眼”自2011年开始建设、2016年落成启用,历时三年多调试验收,其观测范围已经能到达银河系外星系甚至百亿光年之外的宇宙边缘,将成为全球探索宇宙波的希望。

采用光机电一体化的索支撑轻型馈源平台,加之馈源舱内的二次调整装置,在馈源与反射面之间无刚性连接的情况下,实现高精度的指向跟踪。

借助“中国天眼”,科研人员可以洞悉星际之间互动的信息,观测暗物质,测定黑洞质量,甚至搜寻可能存在的星外文明。

在馈源舱内配置覆盖频率70兆赫至3吉赫的多波段、多波束馈源和接收机系统;针对FAST科学目标发展不同用途的终端设备;建造的天文观测站。

中国天眼的技术地位:

中国天眼的构造采用索网的结构,这口中国的大锅达到500米的直径,要想把这500米的口子用索网封顶可不是一件难事,中国在实现这样的目标时,没有少花功夫,这也是众多技术难关中,必须要经历的一项挑战,因为我们只能采用这种方式封顶,因为fast的主动反射面的主要结构就是索网。

但是最终在我们的研究之下,还是解决这一问题,实现了索网封顶的目标,同时这项技术的掌握就意味着我们国家对索网封顶的技术的成就达到了不可衡量的地位。

这口大锅落在我国贵州的大山里,我们可以从各个介绍中都能看见这个雄伟的工程是一个多么庞大的壮举啊!从卫星拍回来的图片我们可以看见,一个庞大的地形形状直接被拍的清晰无比,中国天眼的制造过程长达五年之久,造就了世界上最大的射电望远镜,这让中国的观测能力直接提高30年的领先地位在世界的历史长流中。

⑹ “天眼之父”南仁东 |因为执着,所以为“天眼”燃烧20多年人生

【导读】

他曾写给自己的诗句:“美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入它无垠的广袤

南仁东把人生当中最宝贵的20年时间献给了天眼。从FAST的选址、立项、可行性研究,到指导各项关键技术的研究以及模型试验, 所以他的发明更是具有跨时代的意义 ,被评为人民科学家。他在建设天眼的时候有哪些传奇故事?又会遇到了哪些困难?

【简介】

生于1945年2月的南仁东先生,是吉林辽源人。他是我国着名天文学家,国家天文台研究员,2017年入选中国科学院院士候选人名单。2019年9月17日,授予南仁东“人民科学家”国家荣誉称号,也是为南老的付出的一种极大认可。

南仁东先生还是我国天眼(FAST),全球最大的射电望远镜建造的发起者,首席科学家兼总工程师。

截止2017年9月,南仁东已发表科技论文222篇,专着7部,技术报告6本,专利36项,论文被SCI收录56篇,被EI收录65篇,SC和BI引进,引用近900次。此 外还多次参与重大科研项目的工作。

⑴高考状元

1945年,南仁东出生在吉林省辽源市龙山区的一个小镇,成绩优异的他先后就读于辽源中兴小学校、辽源四中、辽源五中,屡获学校表彰。

1963年,南仁东以高考平均98.6分(百分制) 的优异成绩夺得“吉林省理科状元” ,并成为清华大学无线电专业的一名学生。

⑵出现契机

1993年,在日本国际无线电科学联盟大会上,科学家们提出建造新一代射电望远镜,这样就接收更多来自外太空的讯息, 要为10年、20年后的射电天文学发展做打算。

南仁东转身跟同事们说:“咱们也建一个吧。” 当时,中国最大的射电望远镜口径只有不到30米,所以 中国要用外国的射电望远镜研究,是以一小时计算的,费用很高,时间很短。 这也是500米口径球面射电望远镜(FAST)工程开始的契机。

⑶准备回国

有人说,FAST成就了南仁东。但实际上,早在FAST之前, 南仁东就已经是着名的天文学家。南仁东年轻时曾应邀前往荷兰、苏联等国的着名天文台进行考察访问。

南仁东当时在日本国立天文台担 任客座教授 ,拥有世界级别的科研条件和待遇 。 在1994年,他 一天的工资顶得上国内一年,可他却说:“我得回国。”

因为外国先进的科研设备、优厚的生活待遇,都不曾使南仁东心动分毫, 在目睹了其他国家的先进技术后他的信念愈加坚定要造出中国人自己的超级望远镜。

多年的突出成果得到国际同行赞誉和认可,他于2006年被国际天文学联合会射电天文分部选为主席。

1994年,南仁东开始主持国际大射电望远镜计划的中国推进工作。球面射电望远镜的建设又是困难重重, 关键技术无先例可循,关键材料急需攻关,核心技术遭遇封锁。

从此,年近50岁的他再也停不下来 。因为选址,论证,立项,建设,哪一步都不易。

⑴ 无先例可循

在国际上,用钢结构建造的射电望远镜,口径突破100米已经是工程的极限。想建更大口径的望远镜,就要选择一个又大又圆的坑, 依靠地势来实现。 当南仁东得知西南边陲的深山里有着建设“中国天眼”得天独厚的地理条件 。

带 着300多幅卫星遥感图, 他迫不及待地登上了从北京到贵州的火车绿皮火车,咣 当咣当地要开行近50个小时,他一趟一趟往返 。 时间长达12年。

十多年间,他寻遍了贵州大山里的上百个窝凼,踏遍了乱石密布的喀斯特石山,十多年间他得到了很多干部和农民的帮助,他常常像农民那样穿一条短裤,屁股上挂一把柴刀。 因为有的地方有路,只能从石头缝深一脚、浅一脚地挪过去。

聂远平曾经有过一个深刻的经历,那就是初见刚回国的南仁东都是穿着这很时髦,打着领带穿着西装。

南仁东变成了一副民工打扮,给人的感觉就是根本就不像天眼总设计师。

⑵ 摔倒

在1995年,他毅然坚持下窝里考察,突然瓢泼大雨从天而降。他曾亲眼见过窝凼里的泥石流,山洪裹着砂石,连人带树都能一起冲走。 他却在攀爬的路上不小心摔倒了,滚了下来。 但是他却丝毫不在意。他认为这是在选址当中很平常的一件事。 南仁东就往嘴里塞了救心丸,连滚带爬回到垭口。

十几年下来,综合尺度规模、电磁波环境、生态环境、工程地质环境等因素,最 终在391个备选洼地里选中了条件最适宜的大窝 凼 。

1995年11月,以北京天文台为主,还有国内20余家大学和科研机构,共同组建了“大型射电望远镜”建设中国推进委员会,南仁东先生为主要带头人。

作为“大射电望远镜”中国推进委员会主任的他 ,除了要负责立项和组织调研、实施工作,还要提出科学策略,确定优先的观测计划。 他一心想让“天眼”尽快建成启用。

项目开工后,几千工人同时进场, 南仁东和工人们扎堆在一起工作 。他的学生这样说他在深山寻址的南仁东,在农民堆里分不清哪个是南仁东。在建设工地上的南仁东,在工人堆里也分不清谁是南仁东。

⑴对待科学研究,南仁东无比严肃和严谨

对待科学研究,南仁东无比严肃和严谨。南仁东总是这样说:“好好干,不能对不起国家和百姓。”“天眼”没有哪个环节能“忽悠”他,任何瑕疵在他那里都过不了关。

工程伊始,要建一个水窖,施工方送来设计图纸, 他迅速标出几处错误打了回去。施工方惊讶极了:这个搞天文的科学家怎么还懂土建?

所以许多工人都记得,即使在炎热的夏天,为亲自测量工程项目的误差,南仁东总会丢下饭碗就往工地上跑。 在多少个灯火通明的深夜多少次仔细核审、反复计算,埋头钻研、耐心沟通

⑵创新

天体无线电波的固有本性,是射电天文观测的一个棘手难题。天体的无线电波是平行的,当反射面是球面时,无线电波会汇聚成一条线,只有当反射面是抛物面形状的时候,它才能汇聚成一点,进入到接收机。为了克服这个难题,南仁东带领工程师们想出了一个绝妙的设计,那就是 主动变形反射面,它可以使球形的反射面实时变形为抛物面。

这个设计在世界上绝无仅有。通过控制近万根钢索所组成的复杂的索网结构,FAST系统可以灵活地控制 由4450块独立面板所组成的反射面,对准天体目标,再由6根钢索拖动重达30吨的馈源舱,抵达焦点位置,实时接收天体发射的电波。

当第一眼看到FAST时,SKA国际组织前任总干事理乍得·斯基利说自己所能想到的第一个词就是"震惊" :"这是一个令人震惊的设计理念。"

南仁东却硬是凭借自己的执着和勤奋,带领一群有着同样科学梦想的人,把不可思议的设想一步步变成了现实。

FAST涉及的专业领域很多,每个领域都有专家提出不同意见。作为首席科学家和总工程师,南仁东必须做出决策。 而要做出正确的决策,就必须懂行。

⑴领域宽泛

2007年,FAST终于正式立项,南仁东更拼命了。FAST工程的艰难程度远超想象,关键技术又无先例可循。而且,工程涉及天文学、力学、机械工程、电子学、测量学,甚至岩土工程等各个领域。 从纸面设计到建造运行,有着十万八千里的距离。

南仁东生前曾多次跟老同事斯可克提起,FAST项目做不好 ,他没法向国家交代,所以不敢有半点疏忽。 所以,南仁东穿的与施工工人无异,马不停蹄地奔走在工程的各个细节查看。 他表情严肃,声音沙哑,不停地向施工单位提建议、挑毛病。

在台址勘察期间,为了更清晰地了解现场,掌握第一手资料,制定正确的危岩治理方案,65岁的南仁东和年轻人一起,在没有路的大山里攀爬。 在去陡峭山顶时,大家劝他在山下等着,看完结果向他汇报,他却坚持:“我要和你们一起上去,看看实际的情况。”

⑵需要工程预算

除了选址的困难,经费问题是阻碍工程进度的重要原因。

有那么几年时间,南仁东成了一名“推销员”,他开始到处游说,为了获得更多人的支持,无论在国内还是国外,无论大会还是小会, 南仁东逢人就讲大射电项目。他满怀激情、不厌其烦地向不同的人解释FAST的每一个创新概念。

他自掏路费,从东北到东南再到西北,先后联络了全国二十多所高校和科研院所参与。 有人说,FAST代表了中国科技的长征,它更是南仁东生命里的长征。

⑶索网实验失败,无法正常工作

2010年,FAST曾经历一场近乎灾难性的风险——索网疲劳问题。 当时购买的钢索进行疲劳实验后,无法承受重量,会变形,没有一例能满足FAST的使用要求。

FAST反射面的结构形式也因此迟迟定不下来。南仁东寝食难安,天天与技术人员沟通。经 历近百次失败后,他终于带领团队研制出满足要求的钢索结构。

⑶反射板

反射板变成带洞的结构,方便雨水流淌和阳光洒入,重量从2300吨,变成了1300吨,天眼与大自然融为一体。

南仁东的科学目标分析,创造突破机遇。天眼的独特造型的设计验证了中国的那句,过谷雨,中华眼,望上苍,斗转星移。

8000多个日日夜夜,FAST就像南仁东亲手拉扯大的孩子。作为首席科学家,南仁东主导和参与了FAST项目每一个工程难题,带 领FAST渡过一次又一次危机。

2016年9月25日,具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成启用,它的诞生代表着中国海外领域又前进了一大步。

⑴艰苦的条件

从预研到建成的22年时间里,我国老中青三代科技工作者,克服了不可想象的困难,南仁东和同事们毫不退缩, 他们喝的是天然的混水,吃的是自带的冷干粮,冬天实在是冷得受不了了,就捡几根柴火一起抱团取暖。

在2016年“中国天眼”落成启用前,他就和大家一起住在彩钢房里,生活极其节约,每个房间住4个人,洗浴厕所都是公用的,食堂里坐着是大锅饭。他觉得就像一个牢牢扎根的工人一样, 他经常说自己就是一个战术型的老工人。

⑵得了肺癌

FAST是个有挑战性、冲击性、超越性的项目,南仁东承担着巨大的压力。长期疲惫不堪的重负让他积劳成疾。在2016年9月南仁东患了肺癌, 在做手术的时候,他伤到了声带。但是他却始终坚持参与天眼建设,因为他觉得时间转瞬即逝。

南仁东一向不要别人照顾,在患病后他依然带病坚持工作,尽管身体不适合舟车劳顿,但他仍坚持从北京飞赴贵州,亲 眼见证了自己耗费22年心血的大科学工程落成。在南仁东逝世时,留下遗愿,丧事从简,不举行追悼仪式 。

⑶淡漠名利

多年来,FAST项目成为享誉世界的超级大工程,其创新技术得到了各方认可,获得了各种奖励,但属于南仁东个人的荣誉却只有“CCTV2016年度科技创新人物”“2016中国科学年度新闻人物”“2017年全国创新争先奖章”寥寥几项。

他对名利淡漠, 却对现场的工人和贫困地区的孩子十分上心。 他曾给来自云南的工人买运动服,还常带些瓜果与工人们。每次晚饭后,他都会到工人的工棚坐坐,他的记忆力极好,几乎知道每个工人的名字、工种、收入情况,还知道一些他们家里的琐事。

他看到了当地人生活的艰苦,了解当地小孩子上学的不易,于是他出资捐助十余位儿童上学。 时至今日,仍有受资助的学生给他写信。

目前,FAST项目还在紧张调试。到目前为止,“中国天眼”已经发现了102颗脉冲星,其数量已经超过了众多国家的数量和。其中92颗为新的脉冲星。

【树叶有话说】

2017年9月15日,我国着名天文学家、“天眼之父”南仁东先生因病逝世,享年72岁。此前的23年时间里,南仁东从壮年走到暮年,把一个朴素的想法变成了国之重器,南仁东的科学目标分析,创造突破机遇。天眼的独特造型的设计验证了中国的那句,过谷雨,中华眼,望上苍,斗转星移。

成就了中国在世界上独一无二的项目——500米口径球面射电望远镜FAST,人们习惯称它为“中国天眼”。

“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号,观测范围可达宇宙边缘。借助这只“天眼”,科学家可以窥探星际之间互动的信息,观测暗物质,测定黑洞质量,甚至搜寻可能存在的星外文明。 作为世界最大的单口径望远镜,FAST有望在未来10年到20年保持世界一流设备的地位。

⑺ 外媒:世界最大中国“超级天眼”有多厉害

有着“超级天眼”之称的中国全自主建造500米口径球面射电望远镜(FAST项目)9月25日在贵州省平塘县举行落成启用仪式,正式“睁开”了它的观天巨目。《环球时报》记者有幸零距离感受了这个世界级天文望远镜的独特魅力。
“超级天眼”有三项世界之最
24日,《环球时报》记者走进位于贵州省黔南州平塘县克度镇的FAST项目所在地。在去往FAST的盘山公路路口,《环球时报》记者看到当地政府树立的一个巨大警示牌:您已进入电磁波宁静保护区。它意味着FAST项目启用之后,方圆5公里之内的手机信号等电磁辐射都将被屏蔽,在路口还可以看到红色的电话亭,这应该就是为没有手机信号之后人们进行联络而准备的。
虽然《环球时报》记者曾经在媒体上多次看到FAST的全景照片,但真的置身其中时,还是不禁被它的巨型体格震撼得说不出话来。“天眼”更像一个相当于30个足球场大小的“大锅”,稳稳地被放在喀斯特天然洼坑中。
同行的FAST项目测控系统工程师翟学兵介绍说,FAST工作的基本原理是把外太空的射电信号经过反射面反射聚焦到馈源舱里面,经过处理后再传回总控室。反射面由4450个边长10-12米的三角形主动反射单元组成,每个反射单元背后都有一根与地面相连的下拉索,随着下拉索的张紧或放松就能改变反射面的角度。为确定反射单元是否移动到位,FAST动用了高精度激光测量设备。
据介绍,FAST有三项世界之最,第一项是选址在贵州喀斯特天然地貌,省去了大量人工开挖的工作量。第二项是主动反射面可以利用2400个节点下方的下拉索和促动器装置,进行有效变形。第三项就是轻型馈源支持系统,使用六个塔来悬挂和调整馈源舱。这个设计可不简单,要知道世界第二大的美国“阿雷西博”305米口径望远镜的馈源平台足足有上千吨重,如果按照美国人的设计思路,FAST的馈源平台将达到近万吨。而由于FAST采用轻型馈源支撑系统的设计,馈源舱平台的重量仅为30吨。与德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与美国“阿雷西博”305米望远镜相比,其综合性能则提高了10倍。
对环境影响有多大?
中国在FAST项目建设过程中获得了国内外科学界的赞赏,但也招致了一些无端的猜测和攻击,有些西方媒体甚至试图让FAST背上“辐射伤人、破坏环境”之类的“黑锅”。
翟学兵介绍说,为防止外来无关人员侵入,FAST外围安装了防护网,但这些防护网之内的植物都会尽量保留。他指着一个三角形的反射单元《环球时报》记者介绍说,反射面板上有很多透光的小孔,就如同筛子,可达到50%的透光率。这样做既可以减轻重量和风阻,又能保证植被的正常生长。《环球时报》记者看到在望远镜主体所在的天然洼地中,生长着很多绿色植物,它们对坑底的水土保持起到有利作用。
对于《环球时报》记者提出的FAST是否会对人体造成影响的提问,翟学兵非常肯定地表示,望远镜对于人体健康不会构成影响。因为FAST是通过接收来自宇宙的电波来获得宇宙的信息。“我们最担心的就是其他电磁波干扰望远镜接收信号的精度,26日之后游客可到指定观景台上眺望FAST,但手机等会产生电磁干扰的设备都不允许被带进相关区域”。FAST的科研人员也将通过有线电话进行沟通。
FAST工程馈源支撑系统副总工潘高峰对《环球时报》记者表示,这么复杂的系统有很多用电设备,不可避免会产生一定的电磁波,但在观测过程中,首先要防止外界对FAST的干扰,而不是担心FAST会对周边产生辐射影响。他用一个很生动的对比来说明射电望远镜的辐射水平:人类研制出射电天文望远镜以来的世界所有射电望远镜接收到的能量还翻不起一页书,所以这种能量水平对于人体是没有伤害的。
FAST到底能干什么?
美国有线电视新闻网25日兴奋地猜测说,中国最大的天文望远镜将开始搜寻外星人!英国《卫报》则形容说,这代表着中国天文能力的一次飞跃,“未来可能的发现甚至超出我们最疯狂的想象”。翟学兵对此表示,寻找外星人和地外生命是FAST项目的研究课题之一,此外寻找脉冲星、深空探测都是它的目标。由于它的超强探测精度,它可以接收到宇宙诞生之初的信号。25日之后,FAST将开始正式运行和调试。不过这么大型的天文观测设备,涉及大量分系统,为让它达到最佳观测状态,需要经过1-2年的调试过程。
FAST项目科学家李菂此前接受《环球时报》采访时表示,和发现“上帝粒子”的设备一样,FAST的主要目标不是在短期内实现经济效益,而是探测宇宙中的遥远信号和物质,比如宇宙中间的气体、微波激光以及脉冲星,实现对宇宙物质成分和演化历史最基本的理解。国家天文台宇宙暗物质与暗能量研究团组首席科学家陈学雷表示,“脉冲星就像天体物理实验室,很多最极端的现象就发生在那里。另外,引力波会使脉冲到达时间发生变化。如果我们能观测到全天的脉冲星或者某一方向上的多个脉冲星周期发生变化,就能探测到引力波。”
中科院院士武向平表示,随着FAST的建成,中国将加入国际引力波探测行列,并会把脉冲星计时引力波探测的灵敏度提高2至3倍,提高低频引力波的探测几率。他预测该领域未来几年将有重大突破。

⑻ 中国天眼的简介

500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope),简称FAST,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,工程为国家重大科技基础设施。

“天眼”工程由主动反射面系统、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构成。500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。

是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。综合性能是着名的射电望远镜阿雷西博的十倍。

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。2020年1月11日,500米口径球面射电望远镜通过国家验收,投入正式运行。

(8)中国天眼馈源舱接收的信号怎么算扩展阅读:

意义价值:

具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上目前口径最大、最精密的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。

它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。

它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。

FAST的天线口径为500米,将是国际上最大的单口径望远镜,与号称“地面最大的机器”德国波恩100米望远镜相比,其灵敏度提高约10倍。如果天体在宇宙空间均匀分布,FAST可观测目标的数目将增加约30倍。

与美国Arecibo 300米望远镜相比,FAST灵敏度高2.25倍,而且Arecibo 20°天顶角的工作极限,限制了观测天区,特别是限制联网观测能力。可以预测FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位,并将吸引国内外一流人才和前沿科研课题,成为国际天文学术交流中心。

⑼ 《辉煌中国》第二集中天眼FAST如何被揭秘

从移动支付到共享单车,从大飞机C919到天眼工程……纪录片《辉煌中国》第二集科技感满满,该集全面介绍了五年来我国科技创新的丰硕成果,每一帧都像是科幻大片。在本集纪录片中,空天领域的科技创新重点介绍了中国天眼FAST项目,并揭秘了天眼“睁眼”的全程。

“天眼”的工作原理是通过抛物面把采集到的信号反射到接收信号的馈源舱里,再由相应的信号处理系统对接收到的信号进行处理。如果说FAST是眼睛,那么馈源舱就是“瞳孔”,由6根钢索吊起的馈源舱重达30吨。

中国天眼的发明意味着,人类观测太空已不存在任何死角。天眼FAST项目也是人类直接观测遥远星系行星、寻找类似太阳系或地球的宇宙环境,以及潜在智慧生命的重要设施。其科学目标主要是巡视宇宙中的中性氢、发现新脉冲星、主导国际甚长基线网、探测星际分子、寻找地外文明等,在航天工程及其他领域具有广泛用途。

希望中国的创新力勇往直前!!!

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