中国天眼 中国天眼的主要功能

中国天眼

中国天眼的成就有：1、具有中国独立自主知识产权的FAST，是世界上目前口径最大、最具威力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。2、中国天眼的建设推动了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。3、中国天眼能把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。4、中国天眼能将脉冲星到达时间测量精度由120纳秒提高至30纳秒，成为国际上最精确的脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。5、中国天眼能够进行高分辨率微波巡视，以1HZ的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。

中国天眼的主要功能

建FAST的概念1993年提出，23年后在中国实现，之间有哪些罕为人知的细节和故事？建“天眼”花了多少钱，建成后又办了多少事，当地为“天眼”做了哪些牺牲，“天眼”又如何造福当地？这些，在彭勃的《天眼工程》里都能找到答案。

彭勃，1994年共同发起、提出和发展FAST中国概念，1998年任FAST项目委员会主任，2005年任FAST实验室主任，2008年任国家重大科技基础设施FAST工程副经理，2018年任中国科学院FAST重点实验室主任、贵州射电天文台台长，挂职贵州省科技厅副厅长。

2019年任FAST运行和发展中心副主任。

特别要说的是，他和已故的南仁东是同门师兄弟。

《天眼工程：大射电望远镜FAST追梦实录》，彭勃 著，上海科技教育出版社“天眼”团队从零起步办大事离不开钱。

彭勃在书里详细介绍了与“天眼工程”有关的“钱事”。

1995年12月，贵州省一位副省长来到北京天文台总部，这是第一个探访“天眼”团队的贵州省领导，双方谈得很好。

当晚，课题组在北大畅春园烤鸭店贵宾厅设宴。

彭勃手里攥着刚批下来的2万元经费，为贵宾厅租金而心疼，为省钱，他要的酒是二锅头。

南仁东当面说他“小气、抠”，彭勃笑答：这是北京真正的土酒。

客人倒很开心：喝什么都是感情！没错，这2万元就是中国“天眼工程”第一笔经费。

彭勃毫不讳言，整个团队一开始就像“丐帮”，大家抓住各种机会“化缘”。

1996年中科院又拨款5万元，彭勃称之为“救命钱”。

到1998年，团队拿到第一笔“大钱”：400万。

国家决定工程上马的时候，批复的总投资是6.6723亿元，到工程决算，花了12亿元。

之所以造价翻了一倍，主要是由于技术指标、设计方案不断修改所致。

根据国际规律，大天文装置每年的运行费约为建设费的10%，据此，中国“天眼”运行30年就要花36亿元。

国家投巨额资金建“天眼”，目的是什么？作为地面最大的单天线射电望远镜，“天眼”将为我们带来一系列突破性的科学进展。

可以探索宇宙起源和演化。

通过精确测定毫秒脉冲星的到达时间，“天眼”可以检测引力波。

利用“天眼”观测星际分子，可以探索宇宙生命起源。

利用“天眼”搜索星际通信，可以寻找地外文明。

“天眼”还将主导国际甚长基线VLBI网，为天体超精细结构成像。

“天眼”还可以参与国际深空探测器的定轨、遥控和通信领域的科学合作。

就拿脉冲星来说，被誉为宇宙中最精确的钟，有可能提供新的时间标准和导航系统。

在天空飞行器上，对一组毫秒脉冲星实时观测，可不依赖人工信标而确定飞行器空间坐标及速度，实现自主导航。

这样的定位精度不随远离地球而下降，可以作为潜在的导航技术。

“天眼”是探测脉冲星的理想设备。

此外，“天眼”回答的问题不仅是天文的，也是面对人类与自然的。

它在日地空间环境研究、国家安全等方面发挥着不可替代的作用。

“天眼”作为威力巨大的被动雷达，可以直接截获飞行物的静电放电、反射和本身的发射信号；可以服务军民用通信、卫星定位；服务太空天气预报。

那么，中国“天眼”建成5年来，取得了哪些成果？公元1054年，中国人观测并首次准确记载了蟹状星云超新星事件。

“天眼”第一眼就望向蟹状星云，这是千年溯源，向“老祖宗”致敬。

2017年8月，还处于调试期的“天眼”首次发现脉冲星，实现中国望远镜脉冲星发现“零”的突破！2020年，基于“天眼”观测，一周时间连发了两篇《自然》期刊论文。

截至2021年2月，“天眼”探测到逾300颗新脉冲星，占全世界射电望远镜50年发现的脉冲星总数的约10％。

彭勃在书中作出两大预言，一是“天眼”发现的脉冲星数量将超越其他射电望远镜发现的总数；二是“天眼”将催生中国诺贝尔奖级的工作成果。

“天眼”历程：从2011年的一块洼地，到2013年的工地，再到2016年落成。

机场、航线和“村村通”都为“天眼”让路电磁波环境对于射电望远镜来说，相当于空气对于人类，是生死攸关的大事。

“天眼”的探测功能强大，就连月球上有一部手机，它都能探测到；反过来说，这种超高灵敏度让它极易受到外部移动通信、雷达、广播电台、机载无线电设备的干扰，影响数据质量，降低观测效率，最终影响科学产出。

如果是强干扰，将导致“天眼”接收机饱和甚至损坏。

“天眼”团队发现，就连日光灯也会干扰接收。

他们在与美国同行交流时，对方友好提醒，基地最好使用柴油车，因为汽油车的点火器对望远镜有干扰，即便是柴油车，也要注意屏蔽车载电脑。

打造一个电磁波的宁静环境，成为保障“天眼”的决定性因素。

为此，当地两次立法，以“天眼”为中心，划定了半径5公里的核心保护区、半径10公里的中央协调区、半径30公里的边远协调区，采取了不同的电磁波保护措施。

为此，首先“让路”的是“村村通”工程。

2005年，信息产业部、国家无线电监测中心、中国电信、“村村通”制造商以及广西、贵州有关部门召开协调会，彭勃代表天文台与会。

“经过激烈讨论”，“村村通”还是服从了“天眼”大局。

然后是航线。

2003年选址平塘县的时候，当地上空没有航线，当然也没有无线电导航；到2015年建设时，当地上空已经有两条民航航线，最多时每天200架次航班。

这是中国经济高速发展的一个缩影，但也给“天眼”带来了隐患。

让民航航线改道，这牵涉大量成本，手续非常复杂。

2012年，彭勃得到消息，与平塘县相邻的罗甸县要建机场，这当然是贵州社会经济发展的大事，但是为了“天眼”，天文台没有选择。

在“罗甸机场选址走了相当长的弯路”以后，天文台发函，反对罗甸机场选址；2018年，贵州省决定，停建罗甸机场。

“天文经济”造福一方 “天眼工程”培育一代新人贵州如此付出，“天眼”自然也反哺贵州。

2013年和2016年，国家天文台先后将两颗小行星命名为“平塘星”和“黔南星”，提高了平塘县及其所属黔南州的名气。

围绕“天眼”附近的若干乡镇，打造了“天文小镇”和天文经济。

“天眼”所在的平塘县克度镇，15年前无一家旅馆、餐馆，目前已拥有近百家宾馆饭店。

2016年“天眼”落成时，天文小镇上的第一家五星级宾馆——星辰天缘大酒店试营业，迎来第一批房客：诺贝尔物理学奖得主以及国内外天文台台长、中国的院士学者们。

现在，天文小镇每年举办数十场大型国内外会议，中外著名科学家纷至沓来。

天文小镇助力扶贫，以星辰天缘大酒店为例，宾馆带动当地就业约100人，员工基本薪金在4000元至12000元人民币不等。

宾馆的美食被冠以“天文猪蹄王”品牌，村镇的小旅馆也被冠以“星缘旅馆”之名，小镇上的天文元素无处不在。

天文小镇以日均1000人即年均30万名访客估计，若人均消费1000元，将产生3亿元人民币经济效益；事实上不止此数，2018年，访客已逾40万名！除了看得见的经济效益，对“人”的影响是更深远的。

“天眼”首先大力推动了贵州的天文学科建设。

目前，全国拥有天文本科教育的高校共有16所，北京有四所，广州有两所，贵州从无到有，也有了两所！为培养“天眼”运行本地队伍和当地高科技人才，黔南州每年选送10人到国内外大学和研究所深造，还遴选两三名优秀中学生、大学生到欧美高校进行短期学习，开启了当地“放眼未来”和“体验国外”的新渠道。

不仅如此，当地中学生有机会和诺奖级的科学家面对面交流，天文馆的两台科普大篷车“流动天文馆”行程达3万公里，奔波大约20天，给30余所中小学及单位约2.5万人，带来了关于星空、陨石、太阳系、银河系及“天眼”的丰富知识。

彭勃写道：“在贵州，也许在中国，这都是一次史无前例的大型天文科普巡展，给黔南中小学生、普通民众特别是少数民族同胞留下了深刻印象，对普及科学知识、激发学生兴趣具有深远意义。

”当年在贵州选址时，彭勃曾经偶然用照片记录下一幕，偏远的乡村小学教室的黑板上，老师用粉笔板书： “天文学家的眼睛是望远镜，医生的眼睛是显微镜，海军战士的眼睛是潜望镜。

”天文学已深入贵州偏远的大山深处！2017年，在FAST台址移民10周年回望活动中，彭勃展示出那张学校黑板板书的照片时，有人激动地打断他说：“那些是我写的！”这位当年未曾谋面的乡村小学老师叫黄章庆，他用满是老茧的手紧紧地握住了彭勃的手。

这是“天眼之缘”，是人民信仰科学、科学回报人民的象征。