FAST是過去的、現在的、未來的

何晶　左琳

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2015

FAST工程從2008年底正式奠基，2011年臺址開挖工程啟動，直到2016年全面竣工并投入使用。（供圖/ 中科院FAST 重點實驗室）

飛機落地貴陽龍洞堡機場，再從這里出發，經修葺一新的盤山公路，乘車向南3個小時左右，會到達平潭縣克度鎮一個叫作大窩凼的小村寨，它偏遠到附近5公里半徑之內都沒有其他村鎮了。2008年12月26日這一天，就在這里發生了一件大事——500米口徑球面射電望遠鏡（FAST，現在人們更習慣叫它“中國天眼”）奠基儀式在這里舉行。

彼時，距北京奧運會閉幕正好過去4個月。這一天，有幾鏟土蓋在一塊奠基石上，石頭的背面有兩行字：北筑鳥巢聚圣火，南修窩凼落星辰。這一天就這樣在世界天文科技史和中國天文科技年鑒上，寫下了濃墨重彩的一筆。為了這一天，有很多人艱難執著地探尋了整整15年。

時間回到1993年，那一年，在日本東京召開了國際無線電科學聯盟大會，科學家們提出要建設新一代射電“大望遠鏡”，為10年、20年后的射電天文學發展做打算。“我們也建一個吧?！眹H上提出來要建平方公里望遠鏡，時任中國科學院北京天文臺副臺長的南仁東則跟同事提議，可以根據中國的國情，建造我們自己的大望遠鏡。

探索太空，從未停止

射電望遠鏡是在無線電波段觀察宇宙。由于無線電波可穿透宇宙中大量存在的星際塵埃（光波無法通過），因而射電望遠鏡可以觀測到更加遙遠的未知宇宙。如果把光學望遠鏡比作顯微鏡，那么射電望遠鏡就是CT機。通過它可以掃描宇宙空間超精細的物質信號，獲得更準確的天體結構圖。

1939年，美國科學家格羅特·雷伯用一臺靈敏度很高的接收機意外發現了來自銀河中心穩定的射電輻射，從此開啟了射電天文學的大門。而為了觀測宇宙深處的生命信息，人們只有借助更大的射電望遠鏡才能做到。

已故的南仁東在他2009年所著《FAST——500米口徑球面射電望遠鏡》一文中說，大望遠鏡的建設不是經濟利益驅動的。它來源于人類的創造沖動和探索欲望，同時針對當時的前沿熱點科學問題。例如遠在北大西洋西海岸，曾經是世界第一大、直徑350米的阿雷西博射電望遠鏡，就發現了脈沖雙星，為引力波的存在提供了證據。

FAST的誕生，數十年的摸索

南仁東的一句話，就把他自己的命運與FAST牢牢地綁在了一起。

1995年底，北京天文臺聯合國內20余所大學和研究所，成立了射電“大望遠鏡”中國推進委員會，提出了利用貴州喀斯特洼地建造球反射面，即“阿雷西博型天線陣”的喀斯特工程概念。貴州天然喀斯特洼坑提供的條件，始終都是中國大射電望遠鏡最獨到、成為世界最大最強的基礎。此后，中國科學家們進一步推進喀斯特概念，提出獨立研制一臺新型的喀斯特單元，即500米口徑球面射電望遠鏡。要知道，當時世界上最大的射電望遠鏡阿雷西博射電望遠鏡直徑也才350米。

為了給新一代射電“大望遠鏡”安家，科學家們通過衛星遙感把貴州喀斯特山區翻了個遍。南仁東從200多張遙感圖像里挑選出所有接近圓形的洼地，然后悶著頭鉆進貴州的大山里?！澳菐啄昴侠蠋熖け榱水數厮械耐莸??！蹦先蕱|的學生甘恒謙回憶說，他拄著竹竿翻山越嶺，到現場去勘察，這個洼地適不適合建FAST，距離嘈雜的鬧市有多遠？他爬的山路連當地的農民看了都搖頭。遴選的結果就是，位于黔南州平塘縣的大窩凼兩次都獲最高分。

凼，音“蕩”，字義為水坑。“大窩凼”曾經是一個同族13戶人家的寨子。它周圍三座山峰呈三足鼎立之勢，每座距離幾乎都在500米左右，中間的洼地剛好形成一個天然的“灶臺”，正好可以安放FAST這口“大鍋”?！爱敃r到這里來勘測，明顯感覺比其他的凼更圓一點。”當時是FAST首席科學家的南仁東對媒體回憶說。從1994年正式啟動貴州選址工作到2006年FAST項目最終落戶平潭縣大窩凼，?已經過去了12年。