2024年4月28日发(作者：)
中国天眼-FAST
观天巨眼--FAST
一、什么是FAST
FAST口径500米，是世界上最大的单口径射电望远镜！
英文全称为（Five-hundred-meter Aperture Spherical
radio Telescope），简称FAST，位于贵州省黔南布依族苗族
自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。
① 它是我国自主知识产权
② 世界最大单口径、最灵敏的望远镜
③ 比德国波恩100米望远镜灵敏度高10倍
④ 比美国阿雷西博350米望远镜综合性高10倍
⑤ 它将在未来至少20年领先世界
被誉为“中国天眼”，由我国天文学家南仁东于1994年
提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。
是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产
权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜
为什么选址在大窝凼（dang）
影响射电望远镜的因素由几个
一是口径大小。射电望远镜，跟接收卫星信号的天线锅类
似，通过锅的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚
拢到一点上。“用过‘锅盖天线’的人知道，锅盖口径越大，
电视画面也越清晰。对于射电望远镜来说，口径越大看得越
远。全世界的射电天文学家都追求建造更大口径的‘锅盖’，
二、为什么要研制FAST
在阿波罗登月之后，赞比亚修女 Mary Jucunda给太空
航行中心的科学副总监 Ernst Stuhlinger 博士写了一封
信，信中问道：目前地球上还有这么多小孩子吃不上饭，他
怎么能舍得为远在火星的项目花费数十亿美元？
博士回答的总结是这样的：“太空项目是科技进步的催
化剂，它为学术研究工作提供了绝佳的实践机会，包括对月
球和其他行星的研究、物理学和天文学、生物学和医学科学
等学科，有它，科学界源源不断出现令人激动不已的研究课
题，人类得以窥见宇宙无比瑰丽的景象；为了它，新技术新
方法不断涌现。
斯塔夫里阿诺斯在其享誉世界的作品《全球通史》中，
将世界文明史划分为两个部分，而这个分界点为1500年；
无独有偶，亨廷顿在其《文明的冲突》中，把人类文明的交
流划分为三个时期，他将1500年以前称为遭遇时期，1500-19
世纪末称为冲击时期。那么1500年究竟发生了什么，在诸
多学者的内心占据了如此重要的地位呢？
1500年前后，大航海运动开始了它划时代的征程，在这
次伴随着无数血与火的文明碰撞中，无数国家的命运发生了
翻天覆地的变化，而有些变化直到今日，仍然深刻地影响着
世界格局。我们曾经错过了“大航海时代”，而今我们绝对
不能错过“宇宙大航海时代”！
1993年在日本国际无线电科学联盟大会上，科学家们提
出要在全球电波环境继续恶化之前建造新一代射电望远镜，
但当时几个重大的全球望远镜计划都不允许中国人参与。
不让中国人参与，那我们就自己踏出一条走向未来的道
路。时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东，做出了他
一生最重要的决定，他要为中国打造出最强大的射电望远
镜。
三、FAST的用途
民事及科技用途
1. 探测遥远的地外文明
这座巨大的望远镜外形与卫星天线相似，单口径500米，
犹如一只巨大的“天眼”，将探测遥远、神秘的“地外文
明”。千百年来人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实
上，天体的辐射覆盖整个电磁波段，而可见光只是其中人类
可以感知的一部分。
该射电望远镜可以用来监听外太空的宇宙射电波，其中
包括可能来自其他智能生命的“人工电波”；在电力充足的
条件下，这只巨大的“天眼”还能发送电波信号，几万光年
远的“外星朋友”将有可能收到来自中国的问候。
2. 用于太空天气预报
FAST还将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。脉冲星
计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。
同时，可以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。还可跟踪探测日冕物质抛射事件，服务于太空天气预报。
3. 推动中国技术发展
FAST研究涉及了众多高科技领域，如天线制造、高精度
定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息
处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。FAST关键
技术成果可应用于诸多相关领域，如大尺度结构工程、公里
范围高精度动态测量、大型工业机器人研制以及多波束雷达
装置等。FAST的建设经验将对中国制造技术向信息化、极限
化和绿色化的方向发展产生影响。
4. 服务中国航天项目
射电望远镜作为我国乃至世界上一台主干观测设备，将
在射电天文、天文地球动力学和空间科学等多个领域中取得
一流的科学成果，将执行探月工程三期的VLBI测定轨和定
位任务，以及我国未来月球和火星探测等各项深空探测任
务，同时用于射电天文观测等多项科学研究。它作为一个单
元参加中国VLBI网，将使其灵敏度提高42%。参加欧洲VLBI
网，将使其灵敏度提高15%—35%。作为东亚VLBI网中口径
最大的天线，它将起到主导作用。此外，该望远镜将进一步
提升我国深空测定轨能力，为嫦娥探月工程和更长远的深空
探测等国家重大战略需求服务。
5. 寻找新一代诞生的天体
据FAST工程办公室研究人员介绍，项目建成后，它将
使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘，可以观测暗物质和
暗能量，寻找第一代天体。
其能用一年时间发现数千颗脉冲星，研究极端状态下的
物质结构与物理规律。而且无需依赖模型精确测定黑洞质量
就可以有希望发现奇异星和夸克星物质；可以通过精确测定
脉冲星到达时间来检测引力波；还可能发现高红移的巨脉泽
星系，实现银河系外第一个甲醇超脉泽的观测突破。
军事用途
1.再没有先进的军事间谍卫星和导弹预警卫星的情况
下，高精度、大口径射电望远镜担负起了“弹道导弹预警”
的重任。
2.射电望远镜可用于反隐形技术
有军事专家认为，侦察敌方任何战斗机以及隐形轰炸机
最好的方法就是利用射电望远镜。这种方法比较安全，因为
它只接收无线电波，而不像雷达那样必须发射无线电波。每
个飞行器都会有发动机噪音信号，而且这种信号能够用来区
分不同类型的飞机，尽管一些战斗机在设计上对发动机喷气
口进行了掩蔽，或者用滤波器加以清除。
反隐形技术主要基于的目的是，一架隐形飞机对于探测
雷达和红外传感器来说仍然是不可见的，特别是在非常远的
距离范围之外。虽然有探测雷达和红外传感器搜索的帮助，
这些技术仍有可能完全无效。因此，反隐形工作已经转为搜
索隐形飞机身后的背景环境，而不是隐形飞机本身。
在探测隐形飞机所处背景环境时，由于隐形飞机采用了
吸附雷达波的材料，必然会在环境中留下一个“黑影”或空
白的形状。这就像在日食的时候，能够精确地指出月亮的位
置，并且能够记录月亮运动的轨迹，尽管人们在这场日食中
根本就见不到月亮本身。
基本上，隐形飞机采用的都是可吸收雷达波的材料，或
者在外形上采用锐角或平滑的设计方案，将雷达波反射到不
同方向，远离雷达装备。根据红外探测的基本原理，隐形飞
机都会采取手段将发动机和其他发热的部位的热辐射最小
化，从而达到隐形的目的。通过先进的红外传感器和红外探
测技术，这一隐形技术完全有可能失效，因为红外探测装置
可以搜索隐形飞机的背景环境，而不是隐形飞机本身。
在目前，反隐形技术主要有三种方式：第一是空基手段，
主要是利用飞机搭载侧视空基雷达和前视红外装备，探测敌
方的隐形飞机；第二是卫星手段，主要由卫星配备下视传感
器，利用地球表面作为背景，侦察敌方的隐形飞机；第三是
地面手段，这种探测隐形飞机的方法是利用地面部署的雷达
设施，这些设施能够扫描天空而且敏感度非常高，例如高精
度的射电望远镜就能够担负这一职责。由于这些侦察装置部
署在地面，通常外形非常庞大、沉重，因此多设置在丛林山
谷之中。根据一些无线电天文学家的观点，从星体发出的无
线电信号都可以到达射电望远镜巨大的碟型天线表面，即便
是在白天和天气条件恶劣但不受干扰的情况下。如今，星体
发出的射电图谱已经为各个国家所熟知，因此可以假定，如
果任何星体没有在探测屏幕或输出装置上被观测到，那就是
这个星体很可能被某个飞行器（沿着射电望远镜与该星体之
间的视线飞行）所遮掩。如果采用更多的这种地面探测装置，
只要所有的友方或敌方飞行器飞经射电望远镜的可视区域，
就能够通过三角测量计算，对飞行器进行精确的三维定位，
准确率非常之高。
四、天眼之父-南仁东
“这是科学家的模样吗?我看不到，我看到的是一位在
工地建设的普通民工”！
是的，不认识他的人，如果初次见面，都会觉得他是农
民，面容沧桑、皮肤黝黑，还整天穿着大裤衩骑自行车行走！
1945年
吉林辽源的一个小男孩儿出生了
和大多数同龄人一样
他6岁入了学
从小学到中学成绩一直十分优异
这是人家的成绩单（五分制）
高考的时候
他更是以平均98.6分的成绩（百分制）
夺得了当年的吉林省理科状元
进入清华大学无线电系学习
成为他所在地区10年间唯一考入清华的高材生
1993年
国际无线电联盟大会在日本东京召开
科学家们商议
要在全球电波环境恶化到不可收拾之前
建造新一代射电望远镜
这下南仁东忍不住了
带出来的这个大工程
搭上了他整整22年的人生
事情的一开始就遇到了重重困难
几乎所有人都不看好
大家的理由有二：
一是需要找到荒无人烟的开阔地
而国内很难找到
二是地质条件和工程成本都跟不上
的确，大家的担心不是没有道理，毕竟它对环境的要求
太高，附近不能有一点点的电磁干扰。
再者1994年的中国
哪有那样的技术条件
它需要的12亿的成本就更是不用说
然而，倔强的南仁东
怎么都不肯放弃
他硬是自己干了起来
为了天眼，为了找到最适合建500米口径望远镜的位置，
他不得不“扛起锄头、抗起铲子”，带着300多幅卫星遥感
图，在祖国西南的一座座大山里冲锋！
山险路难，很多地方当地老农都不敢走，他却从不回头，
功夫不负有心人，1994年到2005年，经过十多年耕作，最
好的地址，有数了！
接下来，他又当起推销员，因为，要建一个500米口径
的大家伙，世界上独一无二的大块头，需要大资金，得充分
论证！
有那么几年，大会小会，国内国外，他一有机会就推销
“天眼”项目，“我开始拍全世界的马屁，让全世界的支
持”！
核心技术遭遇封锁、关键材料需要攻关，想建一个大口
径的射电望远镜就很难，还想在山里建一个直径500米，世
界上独一无二的，更是难上加难！
从设计到制造到安装
国内外均没有任何相关经验可以借鉴
经历了一次次失败—认识—修改—完善
历时一年半
终于克服技术难关
单单是索网技术
形成了12项自主创新性的专利成果
发明专利就有7项
最终，6670根主索，
2225个主索节点，2225个下拉索
被成功安装
总重量约1600余吨
苍天有眼，尽管项目需要2亿美金，尽管随时困难重重，
可在他好几年“太过努力”的付出之后，2016年7月，中国
的天眼，终于完工！
去年8月
他刚被推选为院士候选人
成为同期157人中年龄最大的候选人
在此之前
他已经为中国的天文学奋斗了22年
然而最该成为院士的他
却没有等到评上院士的那一天
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