2016年9月25日，500米口徑球面射電望遠鏡（Five hundred meter ApertureSphericalTelescope，英文簡稱FAST）正式竣工，這標(biāo)志著其終于取代波多黎各喀斯特地貌中的阿雷西博射電望遠鏡（Arecibo），成為新的射電望遠鏡之王。憑借500米的口徑，它不僅將在尺寸規(guī)模上創(chuàng)造單口徑射電望遠鏡的新世界紀(jì)錄，而且在靈敏度和綜合性能上，也將登上世界的巔峰。
1993年，國際無線電科學(xué)聯(lián)合會上，包括中國在內(nèi)的10國天文學(xué)家分析了射電望遠鏡綜合性能的發(fā)展趨勢，并提出建造下一代大射電望遠鏡的倡議。
在這一背景下，原北京天文臺提出了利用中國西南部的喀斯特地貌建造阿雷西博型大射電望遠鏡的中國方案，并經(jīng)過反復(fù)比較論證，最終選定貴州省黔南州平塘縣克度鎮(zhèn)金科村的大窩凼洼地為工程臺址。
據(jù)FAST臺址與觀測基地系統(tǒng)總工程師朱博勤介紹，在選擇臺址時，主要需要考慮到三個問題：造價、電磁波環(huán)境和基礎(chǔ)條件，而能滿足上述要求的最好選擇就是巖溶類型的洼地“大窩凼”。理論上說，F(xiàn)AST望遠鏡能接收到137億光年以外的電磁信號，這個距離接近于宇宙的邊緣。而它的靈敏度非常高，極易受到電磁干擾，因此，需要保護臺址周邊寧靜的電波環(huán)境?！跋瘳F(xiàn)在的大窩凼，整個反射面幾乎都在埡口下面，這樣的話對電磁波的屏蔽，或者說減少電磁波的干擾，特別有好處”，朱博勤表示，“可以說這里是最適宜用來建造FAST工程的獨一無二的選址，到現(xiàn)在為止是最完美的?！?/div>
【三項自主創(chuàng)新打造“世界之最”】
在設(shè)計和建造中，F(xiàn)AST工程實現(xiàn)了三項自主創(chuàng)新，除了用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺址之外，還有洼坑內(nèi)鋪設(shè)數(shù)千塊單元組成500米球冠狀主動反射面，球冠反射面在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，使望遠鏡接收機能與傳統(tǒng)拋物面天線一樣處在焦點上；以及，采用輕型索拖動機構(gòu)和并聯(lián)機器人，實現(xiàn)接收機的高精度定位。
主動反射面是FAST望遠鏡的重要組成部分，共有4450塊反射面板單元，包括4273塊基本類型和177塊特殊類型。反射面單元邊長為10.4米-2.4米，每塊單元重427.0公斤-482.5公斤，厚度約1.3毫米。
那么，面板和背架均為鋁合金材料制成，如果臟了怎么辦？FAST工程總工藝師王啟明告訴記者，貴州是個多雨的省份，面板上有很多孔，如果是灰塵的話，雨水本身就可以起到?jīng)_刷的作用；而其他雜物，比如落葉等，則可以順著球形落到底部再被清理。事實上，周圍的樹木離FAST也有一段距離。
饋源支撐系統(tǒng)作為FAST工程三大創(chuàng)新技術(shù)之一，由支撐塔、索驅(qū)動、饋源艙和艙?？科脚_組成。饋源支撐系統(tǒng)副總工程師李輝介紹，6個支撐塔頂部都距地面100米以上，每個塔上伸出一根柔性鋼索，鋼索直徑46毫米，6根鋼索分成三組，合力將重達30噸的饋源艙吊起，而美國“阿雷西博”望遠鏡的饋源艙則重達1000噸。饋源支撐系統(tǒng)通過輕型索支撐饋源平臺，并使用并聯(lián)機器人進行二次精調(diào)，實現(xiàn)了望遠鏡接收機的高精度指向跟蹤。
【未來將為人類獲取關(guān)于宇宙的新知】
與德國波恩100米望遠鏡相比，F(xiàn)AST的靈敏度提高約10倍；而與美國“阿雷西博”305米望遠鏡相比，其綜合性能提高約10倍。
FAST以接收面積為突破方向，靈敏度與其口徑的二次方成正比，而可探測宇宙空間的體積與其口徑的三次方成正比。FAST投入使用后，可觀測的天體數(shù)目將大幅度增加，可為科學(xué)家提供更多更好的觀測統(tǒng)計樣本，可更可靠地檢驗現(xiàn)代物理學(xué)、天文學(xué)的理論和模型；它將搜尋到更多的奇異天體，其中蘊涵著大量新發(fā)現(xiàn)的機會。
FAST竣工后將進入緊張的調(diào)試-試運行觀測階段，使得各項指標(biāo)達到最優(yōu)。在不遠的未來，F(xiàn)AST將根據(jù)以下科學(xué)目標(biāo)展開觀測，為人類獲取關(guān)于宇宙的新知：1、巡視宇宙中的中性氫，研究宇宙大尺度物理學(xué)，以探索宇宙起源和演化；2、觀測脈沖星，研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律；3、主導(dǎo)國際低頻甚長基線干涉測量網(wǎng)，獲得天體超精細結(jié)構(gòu)；4、探測星際分子；5、搜索可能的星際通訊信號?！?/div>
