500米口径球面射电望远镜

“中国天眼”FAST
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500米口径球面射电望远镜(英文:Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,简称:FAST,别名:“中国天眼”),是中国的一项大型科学项目,位于中国贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村大窝凼洼地,东北距平塘县城约85km,西南距罗甸县城约45km,用于探索宇宙的单口径球面射电望远镜。[1][2][8][9]
FAST属于改进型阿雷西博射电望远镜。[4]利用贵州喀斯特岩溶洼地,铺设500米口径的反射面,整个设施由6个子系统构成。[10][11][12]望远镜主体口径达500米,球反射面半径300米,有效照明口径300米,天空覆盖范围为天顶角40度,工作频率为70MHz至3GHz,灵敏度为全球第二大单=射电望远镜的2.5倍以上[13],分辨率(L波段)为2.9角分,多波束(L波段)19个,观测换源时间小于10分钟,跟踪精度8角秒。[14][15]它的设计不同于世界上已有的单口径射电望远镜,主要体现在它的主动反射面和馈源舱设计上。主动反射面可以通过拉扯钢索网以改变自身形态,变成球面或者抛物面。而在馈源舱设计上,FAST采用全新的轻型索驱动控制系统,可以自如改变角度和位置,更有效地收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波。[16][17]
该项目开创了多个世界之最:FAST是世界上最大的射电望远镜,比位居第二的望远镜直径多出200米。[18]是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,综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。它是世界上最大的填充孔径射电望远镜,也是仅次于俄罗斯RATAN-600的第二大单碟孔径望远镜。[19][20][21][22]
FAST的建设设想形成于20世纪90年代,为了弥补中国天文科学在近代以来的与西方国家差距,中国提出了要独立建造大口径射电望远镜的设想。在与国际合作的方案被否决之后,中国最终决定独立建设FAST。FAST的建设始于2011年3月25日,[23]于2016年9月25日进行落成启动仪式并进入试运行、试调试工作;于2020年1月11日通过中国国家验收工作,正式开放运行。[24][3][25][26][27][7]2024年9月25日,中国天眼FAST核心阵试验样机建设正式启动,有望进一步大幅提高FAST望远镜的天文观测能力。[28]2025年10月18日,国际学术期刊《科学进展》发表中国科学家利用中国天眼FAST首次探测到来自恒星黑子区域的毫秒级射电暴信号,为直接探测恒星小尺度磁场、揭示恒星磁活动的起源提供了全新的观测手段。[29][30]
2026年1月,“中国天眼”FAST在国际上首次捕捉到重复快速射电暴(FRB)的法拉第旋转量(RM)发生剧烈跳变并随后回落的详细演化过程。[31]同月,为应对国际同行的激烈竞争,中国天眼FAST稳步推进升级规划。[32]7月,500米口径球面射电望远镜(FAST)项目荣获国家科学技术进步奖一等奖。[33]截至2026年9月12日,“中国天眼FAST中性氢巡天项目”发布第二期数据集,此次发布的数据集共捕捉到15.6万个中性氢星系,覆盖近半个天穹。样本数量是此前国际巡天望远镜的5倍,刷新世界纪录。[34]截至2026年9月25日,500米口径球面射电望远镜(FAST)运行满十年,累计发现脉冲星超1300颗,超过同期全球其他射电望远镜发现脉冲星数量的总和。[35]10月9日,中国科学院国家天文台官宣,韩金林研究员带领国内多家单位研究人员,结合FAST射电观测数据与国际光学、伽马射线望远镜多波段天文数据,揭示FAST发现的脉冲星J0435+3233为首例尚在演化阶段的原生三体系统,也是人类第二例被确认的脉冲星三体系统。[36]