银河仿佛丝带般低垂,群山静静侧耳聆听。2026年9月25日,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)迎来了它落成启用十周年的时刻。
习近平总书记高度关注这一国家重大科技基础设施。十年前,“中国天眼”落成启用当日,总书记发来贺信,向所有参与研制和建设的科技工作者、工程技术人员及建设者致以热烈的祝贺和诚挚的问候。总书记指出,500米口径球面射电望远镜被称作“中国天眼”,它拥有我国完全自主知识产权,是世界上口径最大、灵敏度最高的射电望远镜。它的建成启用,对于我国在科学前沿取得重大原创性突破、加速创新驱动发展战略具有深远意义。
浩瀚的星空与广袤的天穹,自古以来便承载着人类对科学的向往。天文学既是孕育重大原创发现的前沿学科,也是推动科技进步与创新的战略高地。从以南仁东为代表的老一代天文学家在20世纪90年代提出构想,到经历多年论证、立项及艰苦建设后最终落成,再到产出一系列重要成果……十年光阴流转,“中国天眼”稳步实现了“早出成果、多出成果、出好成果”的既定目标,并正朝着“出大成果”的方向持续迈进。站在新的起点上,“中国天眼”正向着更加深邃的宇宙,继续探索前行。
十年守望璀璨星河
20世纪90年代,中国最大的射电望远镜口径尚不足30米,与国际先进水平存在巨大差距。1994年,以南仁东为首的天文学家提出了建造500米口径球面射电望远镜的设想。此后十多年,团队踏遍了全国上百个喀斯特地貌的洼地,最终将台址选定在贵州平塘的大窝凼。
2008年12月26日,项目奠基;2011年3月,工程正式动工。历经无数艰难险阻,攻克了超高耐疲劳强度钢索技术等一系列世界级难题后,2016年9月25日,全球最大、最灵敏的球面射电望远镜——“中国天眼”正式落成。
当外界正沉浸在世界上最大射电望远镜落成的喜悦中时,现场的科研人员却难以感到轻松。“当时我们面前还横亘着一系列巨大的技术挑战。”中国科学院国家天文台副台长、FAST总工程师姜鹏回忆道,南仁东先生当时表情凝重,只是说:“希望后来者们能尽快完成这台望远镜的调试和试运行。”
没有现成的经验可以借鉴,甚至连失败的教训都无处可寻:反射面面积相当于30个足球场,精度要求极高,比传统结构工程高出两个数量级;贵州野外有三分之一的时间被大雾笼罩,湿度大、雨水多,要在这样的条件下实现全天候工作,挑战极为严峻。
2017年,FAST进入了调试最艰难的时期。重达30吨的馈源舱悬吊在140米的高空,需要实现毫米级的精准定位,稍有闪失便可能造成不可逆的设备损坏。FAST团队夜以继日地工作,总控室内常常灯火通明。2017年8月27日下午,FAST迎来了决定性的一刻——首次实现了整体联调,望远镜终于成功完成了目标跟踪观测。这个喜讯传到病中的南仁东那里,他激动地向团队发来了祝贺。
2017年10月10日,中国科学院国家天文台宣布,FAST探测到了数十个优质的脉冲星候选体,其中六颗通过了系统认证。这是我国射电望远镜首次发现脉冲星,距离FAST落成仅仅过去一年。国际天文学界未曾预料到,“中国天眼”即将以令人惊叹的速度,重塑全球射电天文学的研究格局。
此后,姜鹏带领FAST调试团队全体成员继续咬牙攻坚,以远超国内外同行预期的速度完成了望远镜的调试任务。2020年1月,FAST顺利通过国家验收,全面开放运行,大规模巡天观测就此拉开帷幕。
创新铸就巡天底气
截至目前,FAST累计发现的脉冲星数量已超过1300颗,超过了同一时期国际上其他望远镜发现脉冲星数量的总和。
在脉冲星、中性氢星系、快速射电暴以及引力波研究等领域,FAST取得了一系列具有国际影响力的科学成果,已成为全球最重要的天文观测设备之一。同时,在地月空间目标探测、脉冲星时间基准以及小行星防御等应用领域也取得了重要进展,服务于国家空天安全和重大战略需求。
落成十年来,“中国天眼”交出了一份远超预期的科学答卷。正如FAST运行和发展中心科学观测与数据部主任刘彬所言,“中国天眼”使中国的射电天文研究跻身国际第一梯队,也让我国天文学家首次站在了人类眺望宇宙的最前沿。
2025年,FAST捕获了一个罕见的掩食毫秒脉冲星系统,相关成果发表于国际学术期刊《科学》。2026年,它又首次记录下重复快速射电暴法拉第旋转量剧烈跃变的完整过程,为双星起源假说提供了关键证据,该成果于2026年1月在《科学》杂志上发表。
在中性氢探测领域,FAST的中性氢巡天项目已产出15.6万个中性氢星系样本,覆盖了近半个天区,样本规模是过往国际巡天的5倍,构建了世界最大的中性氢星系样本库,并将近邻宇宙中性氢密度的测量精度提升至0.6%。
FAST每天都会产生海量的观测数据,科研人员需要在噪声的海洋里甄别微弱的宇宙信号。有青年研究员形容其难度如同“在雷声中分辨一根针落地的声响”。
“‘中国天眼’的超高灵敏度,让我国在射电天文学领域第一次站在了人类视野的最前沿。”姜鹏说。
科学成果的井喷式涌现,背后是核心技术的全面自主可控。回顾FAST建设之初,不少关键部件依赖进口,而十年的调试运行之路,正是一条持续攻坚、不断突破的国产替代之路。十年间,FAST团队成功解决了激光全站仪、促动器、馈源舱钢丝绳、低噪声放大器等一系列核心部件的国产化替代问题。
2026年7月8日,在北京人民大会堂,“五百米口径球面射电望远镜(FAST)项目”荣获2025年度国家科学技术进步奖一等奖,姜鹏代表团队接过了证书。而千里之外的大窝凼,FAST的巡天观测从未停歇。
“中国天眼”再启新程
十年间,“中国天眼”培养了大批科研工作者,一代代“观天人”扎根深山,与星空为伴。
“我们从事着自己热爱的事业,每天都在接触全新的事物。”2009年博士毕业后便加入团队的姜鹏说,他从岩土工程做起,之后又涉足结构工程、测量控制,学习电子学和天文知识。17年的职业生涯,他用“梦幻”两个字来概括。
大山深处,涌动着青春的力量。
“80后”的姚蕊自29岁起便挑起了FAST馈源舱设计的重担。她熬过无数个通宵,经过反复推演后,推翻了原有的圆柱形设计方案,大胆创新,最终打磨出棱角分明、结构更稳定的“钻石三角形”馈源舱构型。
“90后”的卢吉光是团队里年轻一代的代表。他和许多同龄的科研人一样,把理想拆解成日复一日的坚守。“以前国内处理脉冲星数据要用国外软件,步骤割裂还常常不兼容。”卢吉光说,他和几个同事埋头写了三年,做出了自己的FAST脉冲星数据处理软件。
维保组组长雷政2012年便加入了团队,从建设到运行一路走来。他表示,对于“中国天眼”的科研人员来说,“大窝凼就是我们的家”。
“功成不必在我、功成必定有我”是这群“追星者”共同的信念。
精神的传承,指向更远的未来。站在十周年的节点上回望,“中国天眼”并没有停留在“世界第一”的功劳簿上,而是向着更高的目标再次出发。
“逆水行舟,不进则退。”姜鹏常把这句话挂在嘴边。国际射电天文领域的竞争非常激烈,稍有松懈就可能掉队。
目前,FAST二期工程正在稳步推进,计划构建全球首个“以巨型望远镜为中心、中型望远镜环绕”的混合口径射电干涉阵列。这一升级方案既保留了500米望远镜的超高灵敏度,又通过分布式阵列补齐了分辨率的短板。
“升级后的FAST,将在宇宙起源、中性氢星系演化、暗能量属性、引力波探测等前沿领域具有无可替代的竞争力。”姜鹏说,“宇宙起源、星系起源、生命起源,对于天文学的这三大终极问题,人类也许永远得不到最终的标准答案,但我们永远可以比过去知道得更多。”
十年守望苍穹,巨眼始终不曾停歇;巡天永无止境,新的征程已然开启。静卧在群山之中的银色巨眼,将继续带着人类对未知的好奇,探索更深更远的宇宙空间。
张明远
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