中国天眼再升级：FAST核心阵开启新征程

作者：段跃初 黄湘红

在浩瀚的宇宙探索之路上，中国始终以坚定的步伐前行，而中国天眼FAST无疑是其中最为璀璨的一颗明星。2024年9月25日，在中国天眼FAST建成八周年之际，一项具有重大意义的工程——FAST核心阵试验样机建设正式启动，为我国的天文观测事业带来了新的希望与机遇。

中国天眼FAST，作为世界最大单口径球面射电望远镜，自建成以来就以其卓越的性能和惊人的观测能力震撼着世界。它的综合性能达到国际领先水平，在脉冲星、快速射电暴、纳赫兹引力波等领域取得了多项重要原创性成果。然而，科研的脚步从未停歇，为了进一步提升FAST的科学观测能力，保持其领先的科学优势，科研团队精心谋划了FAST核心阵这一创新方案。

FAST核心阵是充分利用FAST周边5公里内的优良电磁环境优势，建设24台40米口径全可动射电望远镜与FAST组成综合孔径阵。这一方案的提出，既展现了科研团队的创新思维，也体现了他们对更高科学目标的不懈追求。中国科学院国家天文台副台长、FAST运行和发展中心主任姜鹏指出，相对于500米口径球面望远镜而言，40米口径的射电望远镜建设本身难度并不大，但要实现与大口径的FAST组网观测的效果，却面临着两项关键技术难题。

其一，是高性能的常温接收机。这是一个全新的挑战，因为在此之前，科研团队从未涉及过此类接收机的研发。常温接收机的性能直接关系到观测数据的质量和准确性，因此，研发出高性能的常温接收机成为了FAST核心阵建设的关键之一。其二，是综合孔径的数据处理技术。尤其是不同孔径望远镜配在一起的数据处理技术，在国内目前尚无特别成熟的经验。这就需要科研团队进行深入的研究和技术突破，以确保FAST核心阵能够高效、准确地运行。

FAST核心阵的建设将带来诸多重大意义。中国科学院国家天文台研究员、FAST运行和发展中心首席科学家朱炜玮介绍，相较于在运行的百米口径射电望远镜，FAST的灵敏度要高一个数量级，但分辨率与国际一流的阵列望远镜相比却要低很多。而通过在FAST周围增加辅助的望远镜，组成核心阵，就相当于把FAST变成了一个口径很大的望远镜，虽然这个口径很大的望远镜里面只有一些很小的地方是真的有镜子，但却可以极大地提高其分辨能力，使其拥有更好的成像能力。

FAST核心阵将有效提升观测分辨率和成像能力，这对于天体物理学研究具有重大价值。它将在引力波事件、快速射电暴、伽马射线暴、超新星、黑洞潮汐瓦解事件等方面发挥重大作用。例如，在引力波事件的观测中，高分辨率的观测可以帮助科学家更准确地定位引力波源，深入研究引力波的产生机制和传播特性。在快速射电暴的研究中，清晰的成像能力可以让科学家更好地了解快速射电暴的起源和演化过程。

除了天体物理学研究，FAST核心阵还可以在近地天体预警、深空卫星通讯等深空探测领域发挥重要作用。在近地天体预警方面，高分辨率的观测可以提前发现可能对地球造成威胁的近地天体，为人类的安全提供保障。在深空卫星通讯领域，FAST核心阵可以作为强大的通讯中继站，提高深空卫星通讯的质量和稳定性，为我国的空天领域起到重要的战略支撑作用。

总之，FAST核心阵的建设是中国天文观测事业的又一重大里程碑。它不仅体现了我国在科技创新方面的实力和决心，也将为人类探索宇宙奥秘、推动科学进步做出更大的贡献。在未来的日子里，我们期待着FAST核心阵能够顺利建成并投入使用，为我们带来更多的惊喜和发现。让我们共同见证中国天眼在宇宙探索之路上的新辉煌，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献更多的智慧和力量。