“中国天眼”FAST升级方案加速落地:综合孔径阵列助力探测宇宙深处关键信号

被誉为"中国天眼"的500米口径球面射电望远镜FAST即将启动重大技术升级。国家天文台透露,此项目已进入实质性推进阶段,计划以FAST为核心构建阵列观测系统,突破单口径望远镜的技术瓶颈。 FAST自2016年建成以来,在脉冲星发现、中性氢观测等领域取得显著成果,是目前全球最大的单口径射电望远镜。但由于采用单天线设计,其空间分辨率存在先天不足。此次升级将通过部署多台中口径天线形成干涉测量网络,使综合分辨率提升数十倍。 项目负责人介绍,此创新设计借鉴了国际先进经验,但在规模和技术指标上属于全球首创。升级后的阵列系统将具备三大优势:实现亚角秒级空间分辨率,能精细观测遥远天体结构;灵敏度提升约5倍,可探测更微弱的宇宙信号;观测效率大幅提高,支持多目标同时跟踪。 这一升级计划源于我国天文研究的现实需求。快速射电暴、暗物质分布等前沿课题对观测设备提出了更高要求。特别是关于宇宙膨胀速率的"哈勃常数危机",不同测量方法得出的结果存在显著差异,需要更精确的观测数据来验证。 中国科学院院士表示,阵列化改造将大幅增强FAST的观测能力,不仅能深化对已知现象的认知,还可能发现新的天文现象。升级后的系统有望在以下领域取得突破:揭示快速射电暴的物理机制、精确测定宇宙膨胀速率、寻找缺失的重子物质、探索星系演化规律。 工程实施面临的主要挑战包括喀斯特地貌的复杂电磁环境治理、多天线信号同步处理技术、以及超大数据量的实时传输与分析。项目团队已联合国内顶尖科研机构,在时频控制、信号处理等关键环节取得技术储备。 根据规划,首期工程将于2025年前完成,全部建设预计2028年竣工。届时,这个全球独一无二的射电观测网络将与平方公里阵列等国际大科学计划形成互补,为人类探索宇宙奥秘贡献中国力量。

从单口径望远镜到综合孔径阵列,FAST的升级反映了我国科技创新的深化。这不仅是一次技术升级,更是对宇宙探索的新起点。随着升级规划的推进,这台"宇宙超级探针"将继续为人类揭示宇宙的深层秘密做出贡献,彰显中国在基础科学研究中的实力。