很多科幻迷们都看过《三体》这本小说,书中的主角之一叶文洁无意之中收到了来自三体世界的信号,因为种种原因,她迫不及待地想要与外星文明取得联系,希望通过三体世界的外星文明降临地球,从而改变她所认为的糟糕世界。
而她与三体世界文明取得联系的途径就是,利用在红岸基地工程工作时借助太阳放大了电磁波信号,才导致三体文明接收到了来自地球的信息。否则以当时的天文技术水平,再发射个无数次,也得不到任何外星文明的回话!
作为世界上最大的单孔径射电天文望远镜,它的直径达到了500米,绕着它走一圈要半个小时;它的反射面积25万平方米,相当于30个足球场的大小;如果把它内部全部盛满水,全世界70亿人每个人可以分到4瓶。它的观测距离超过137亿光年,领先世界技术20年,让我们在地球就能够遥听来自宇宙深处的声音。
于是就有了开篇的那一幕,南仁东提出建设500米口径球面射电望远镜的计划,即FAST,又称“天眼计划”。
在生命的最后时光
而且,不只是观测太阳,圆环阵望远镜独有的大视场高质量成像能力,使得在太阳落山后,还能配合射电天文学家开展夜天文观测,比如说,不久前,圆环阵望远镜就成功探测到了脉冲星,未来还要对射电暴进行探索,也有望服务于小行星防御,将充分发挥重大科技基础设施平台的效能。
2013年直径500米圈梁合龙
南仁东还在兴奋地规划着、实践着
快速射电暴发现人、美国西弗吉尼亚大学教授邓肯·洛里默评价称,基于新的快速射电暴FRB 20190520B特征及其持续射电源的存在,他认为快速射电暴有可能来自多种天体,可能有不同的分类。随着快速射电暴样本的持续增长,预计未来几年内,就能够详细解释快速射电暴耐人寻味的天体类别。
南仁东回国后,向同事们提出了自己的想法,大家都惊讶不已。因为当时我国最大的射电望远镜口径才不到30米,而美国却达到了350米,都认为南仁东是大言不惭,痴心妄想。
也有期许
“这将扩展我们对恒星形成原理的认识。”国际星际磁场测量知名专家、美国伊利诺伊大学教授理查德·科鲁切尔称这项工作显示了“FAST在解决重大天体物理问题上的潜力”。
2017年9月15日,南仁东同志因肺癌恶化,经抢救无效逝世。纵观他这一生,他不负党和国家的重托和希望,一心投入祖国的科研事业,专注一件事情,专攻一项工作,把自己一生都奉献给了中国天文科研事业。
平方反比定律
单口径球面射电望远镜(FAST)
2016年9月25号,经过了20余年艰苦卓绝的努力,天眼落成启动。遗憾的是,这位“中国天眼”首席科学家、总工程师,却没能亲眼见证“中国天眼”的高光时刻。就在“中国天眼”首次发现脉冲星的前一个月,南仁东却因罹患肺癌永远离开了我们。
他在系统处理“中国天眼”探测数据的过程中,发现2019年5月20日的数据存在重复的高色散脉冲,并依惯例命名为FRB 20190520B,这例快速射电暴在最初被探测到时,就表现出活跃的迹象。基于这一发现,研究团队通过与美国甚大阵列望远镜合作,在2020年7月完成亚角秒量级的精确定位,并探测到一颗与之对应的致密的持续射电源。
和美国的射电望远镜相比
专家介绍,太阳发生剧烈爆发时喷射出的高速等离子团往往会辐射不同频率的电磁波信号,这个望远镜阵列通过“捕捉”这些电磁波信号,可以在太阳爆发几分钟内就发现它,接下来抓住宝贵的“时间差”,对空间天气进行预报。
脉冲星是大质量恒星死亡后的“遗骸”,一颗方糖大小的体积就有上亿吨的质量。被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星,可与地球上最好的原子钟相媲美。因此,脉冲星是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。
1945年2月19日,农历乙酉年正月初七,节气雨水,在吉林省辽源市龙山区的一户满族工薪家庭传来一阵婴儿的啼哭声,是个男孩。这个男孩,就是未来的“中国天眼”之父南仁东。
1963年,南仁东以98.6分(百分制)的优异成绩考入清华大学无线电系,是当年的吉林省“理科状元”,同时也是四平地区十年以来唯一考入清华大学的高材生。
时不我待竭力干,射电望远光灿烂。
夏露折射万物的欢歌
上世纪六七十年代,美苏冷战进入到白热化阶段,从军备竞赛蔓延到了太空竞赛。美国一方面急着把人送上太空,或是往天上发射各种探测器,一方面则试图在地球上建立大型望远镜,看到更远更深的宇宙。
资料照片:南仁东
圆更多青少年之天文梦
一首诗
一个人的梦想能有多久?
1993年,国际无线电科学联盟大会提出,要建造新一代射电大望远镜。彼时中国的天文科技事业尚处启动阶段,对于这样一个艰巨的工程,大多数人都不看好。而这时,中国一位科学家却坚信说道:“咱也能建一个。”他就是南仁东。
这一提议几乎得到了在座所有天文学家的赞同。中科院院士、中科院国家天文台台长常进认为,运行维护好FAST,让“中国天眼”发挥出最大的科学潜力,固然是必须完成的重要任务,培养更多青少年对科学的热爱,同样是一桩重任,“让孩子从小接触大科学装置,增强自信心,也增加对科学的热爱”。
在391个备选洼地里
两年来,中国科学家正努力将“中国天眼”的“科学潜力”转化为“科学实力”。
项目审批下来,选址却犯了难,于是他来到了中科院遥感所说明了情况。当时的博士后聂跃平建议他去贵州去找,那里的喀斯特地貌能自动排水,在那找个大坑放望远镜正合适。
阿雷西博望远镜不仅承担了搜寻地外文明的任务,还完成了《三体》中才有的情节:向外星发射信号。
我们永远记得
开始了漫长的FAST工程选址工作