在浩瀚的宇宙探索的道路上,中国一直以坚定的节奏前行,而中国天眼FAST无疑是其中最为璀璨的一颗明星。2024年9月25日,在中国天眼FAST建成八周年之际,一项具备重大意义的工程——FAST核心阵试验样机建设正式启动,为国内的天文观测事业带来了新的期望与机会。
中国天眼FAST,作为世界最大单口径球面射电望远镜,自建成以来就以其卓越的性能和惊人的观测能力震惊着世界。它的综合性能达到国际领先水平,在脉冲星、迅速射电暴、纳赫兹引力波等范围获得了多项要紧原创性成就。然而,科研的脚步从未停歇,为了进一步提高FAST的科学观测能力,维持其领先的科学优势,科研团队精心谋划了FAST核心阵这一革新策略。
FAST核心阵是充分借助FAST周围5公里内的优良电磁环境优势,建设24台40米口径全可动射电望远镜与FAST组成综合孔径阵。这一策略的提出,既展示了科研团队的革新思维,也体现了他们对更高科学目的的不懈追求。中国科学院国家天文台副台长、FAST运行和进步中心主任姜鹏指出,相对于500米口径球面望远镜而言,40米口径的射电望远镜建设本身困难程度并不大,但要达成与大口径的FAST组网观测的成效,却面临着两项重点技术难点。
其一,是高性能的常温接收机。这是一个全新的挑战,由于在此之前,科研团队从未涉及过此类接收机的研发。常温接收机的性能直接关系到观测数据的水平和准确性,因此,研发出高性能的常温接收机成为了FAST核心阵建设的重点之一。其二,是综合孔径的数据处置技术。特别是不同孔径望远镜配在一块的数据处置技术,在国内现在尚无特别成熟的经验。这就需要科研团队进行深入的研究和技术突破,以确保FAST核心阵可以高效、准确地运行。
FAST核心阵的建设将带来很多重大意义。中国科学院国家天文台研究员、FAST运行和进步中心首席科学家朱炜玮介绍,相较于在运行的百米口径射电望远镜,FAST的灵敏度要高中一年级个数目级,但分辨率与国际先进的阵列望远镜相比却要低不少。而通过在FAST周围增加辅助的望远镜,组成核心阵,就等于把FAST变成了一个口径非常大的望远镜,虽然这个口径非常大的望远镜里面只有一些非常小的地方是真的有镜子,但却可以很大地提升其分辨能力,使其拥有更好的成像能力。
FAST核心阵或有效提高观测试打分辨率和成像能力,这对于天体物理学研究具备重大价值。它将在引力波事件、迅速射电暴、伽马射线暴、超新星、黑洞潮汐瓦解事件等方面发挥重大用途。比如,在引力波事件的观测中,高分辨率的观测可以帮助科学家更准确地定位引力波源,深入研究引力波的产生机制和传播特质。在迅速射电暴的研究中,明确的成像能力可以让科学家更好地知道迅速射电暴的由来和演化过程。
除去天体物理学研究,FAST核心阵还可以在近地天体预警、深空卫星通讯等深空探测范围发挥要紧用途。在近地天体预警方面,高分辨率的观测可以提前发现可能对地球导致威胁的近地天体,为人类的安全提供保障。在深空卫星通讯范围,FAST核心阵可以作为强大的通讯中继站,提升深空卫星通讯的水平和稳定性,为国内的空天范围起到要紧的策略支撑用途。
总之,FAST核心阵的建设是中国天文观测事业的又一重大里程碑。它不只体现了国内在科技革新方面的实力和决心,也将为人类探索宇宙奥秘、推进科学进步做出更大的贡献。在将来的日子里,大家期待着FAST核心阵可以顺利建成并投入用,为大家带来更多的惊喜和发现。让大家一同见证中国天眼在宇宙探索的道路上的新辉煌,为达成中华民族伟大复兴的中国梦贡献更多的智慧和力量。
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