中國天眼再升級打造宇宙觀測新利器

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2024-09-25 14:49:00 光明網(wǎng)

世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST迎來了八周年的里程碑，與此同時(shí)，F(xiàn)AST核心陣試驗(yàn)樣機(jī)的建設(shè)工作正式啟動(dòng)，這一舉措預(yù)示著FAST的天文觀測能力或?qū)?shí)現(xiàn)顯著增強(qiáng)。

為了持續(xù)增強(qiáng)FAST的科學(xué)探索潛力并維持其科學(xué)領(lǐng)先地位，科研團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)新的射電望遠(yuǎn)鏡陣列方案。該方案成本較低，實(shí)施迅速，計(jì)劃在FAST周邊5公里范圍內(nèi)，利用得天獨(dú)厚的電磁環(huán)境，部署24座40米口徑、全可動(dòng)的射電望遠(yuǎn)鏡，與FAST共同構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的綜合孔徑陣——FAST核心陣。

中國科學(xué)院國家天文臺副臺長、FAST運(yùn)行和發(fā)展中心主任姜鵬指出，雖然建設(shè)40米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)上不算復(fù)雜，但要使其與FAST協(xié)同工作，面臨著兩大技術(shù)挑戰(zhàn)：一是開發(fā)高性能的常溫接收機(jī)，這是團(tuán)隊(duì)前所未有的嘗試；二是攻克綜合孔徑數(shù)據(jù)處理技術(shù)，特別是涉及不同尺寸望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)整合的技術(shù)難題，國內(nèi)在這方面尚缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)，亟需技術(shù)創(chuàng)新。

FAST核心陣的建立，預(yù)期將極大提升觀測的分辨率與成像質(zhì)量。FAST作為全球首屈一指的大型射電望遠(yuǎn)鏡，在脈沖星、快速射電暴及納赫茲引力波研究中已取得一系列開創(chuàng)性成果，其綜合性能領(lǐng)跑國際。

FAST運(yùn)行和發(fā)展中心首席科學(xué)家朱煒瑋研究員解釋說，盡管FAST的靈敏度遠(yuǎn)超百米級射電望遠(yuǎn)鏡，但在分辨率上遜于頂尖的陣列望遠(yuǎn)鏡。通過在FAST周圍增設(shè)輔助望遠(yuǎn)鏡，可以實(shí)質(zhì)上擴(kuò)大其“有效口徑”，從而獲得更高的空間分辨能力，使FAST不僅能敏感捕捉信號，還能精準(zhǔn)成像，實(shí)現(xiàn)觀測能力的飛躍。

FAST核心陣的投入使用，不僅將顯著增強(qiáng)FAST在分辨率、精確定位和成圖方面的表現(xiàn)，還將極大地拓寬其科研應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在引力波事件、快速射電暴等天體現(xiàn)象的研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外，它在近地天體預(yù)警和深空通信等深空探測領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大潛力，為中國航天事業(yè)提供強(qiáng)有力的戰(zhàn)略支持。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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