白鉉龍製圖
郭守敬天文望遠鏡是世界最先進的望遠鏡之一。鄭紅深攝
近日，亞洲最大、具有世界先進水平的大型全方位可轉動射電望遠鏡在上海天文臺正式落成並啟用。這臺射電望遠鏡由我國自主研製，綜合性能位列亞洲第一、世界第四，能夠觀測100多億光年以外的天體。
揭開「亞洲第一」神秘面紗
這臺落成不久的65米射電望遠鏡高達70多米，重達2650多噸。主接收盤的直徑為65米，其面積相當於9個標準籃球場大小。上海天文臺65米射電望遠鏡項目總工程師範慶元表示，主接收盤由14圈共1008塊高精度實面板組成，各面板可以前後進行15毫米的微調，精度可達0.1毫米，大大提高了這臺射電望遠鏡的探測範圍和精度。
該望遠鏡首席科學家沈志強介紹，它將參與嫦娥三號的精確定軌，並為明年的探月二期保駕護航，「我們的目標之一是為嫦娥工程衛星精確定位服務。此前，實際上中國已經由其他的射電望遠鏡，包括上海的25米、烏魯木齊的25米、北京的50米等組成了一個中國的VOBL網，參與了嫦娥一號、二號的衛星精密定軌」。
射電望遠鏡由天線和接收系統兩大部分組成。巨大的天線是射電望遠鏡最顯著的標誌。天線對射電望遠鏡來說，就好比是它的眼睛，其作用相當於光學望遠鏡中的物鏡。它要把微弱的宇宙無線電信號收集起來，然後通過一根特製的管子（波導）把收集到的信號傳送到接收機中。接收系統的工作原理和普通收音機差不多，但它具有極高的靈敏度和穩定性。接收系統將信號放大，從噪音中分離出有用的信號，並傳給後端的計算機記錄下來。記錄的結果為許多彎曲的曲線，天文學家分析這些曲線，得到天體送來的各種宇宙信息。
65米射電望遠鏡採用的是修正型卡塞格倫天線，能在方位和俯角兩個方向轉動，下方軌道上有6組共12個輪子驅動天線的方位轉動，上方的俯仰大齒輪控制天線的俯仰運動，這使得望遠鏡可以以高精度指向需要觀測的天體和太空飛行器，其最高指向精度優於3秒。
射電技術發展步步為營
我國射電天文始於1958年。這一年，為期一年的射電天文訓練班在京舉行，同時借蘇聯前往海南島運用射電望遠鏡觀測日環食的契機，我國踏上了自主研製射電望遠鏡的徵程。
1958年至1994年，我國陸續建設了25米射電望遠鏡、13.7米口徑毫米波射電望遠鏡等。2006年之後，我國掀起射電天文研究的高潮，在北京建設了50米射電望遠鏡，在昆明建設了40米射電望遠鏡，在新疆建設了21釐米天線陣，建成了中國甚長基線幹涉儀。
基於射電天文的技術發展需求，上海天文臺建設了VLBI（甚長基線幹涉測量技術）實驗室，紫金山天文臺建設了毫米波與亞毫米波技術實驗室，國家天文臺總部建立了米波射電天文實驗室，並在後來發展成為大射電望遠鏡技術實驗室。為充分發揮國內射電天文設備的觀測效益，促進射電技術的發展，在各臺站及其實驗室的基礎上，中國科學院還成立了射電天文重點實驗室。倚重這些實驗室的技術支持，國內所有的射電望遠鏡觀測基地，為我國天文學家提供了有力的技術支持，為現在和將來的射電天文發展打下了堅實的基礎，為我國射電天文學與國際接軌提供了一個平臺。
射電天文前景世界矚目
近日，中國天文學會成立90周年紀念大會召開。我國天文學界的200餘位專家代表一起回顧我國天文界過去10年中建成世界上最大視場望遠鏡郭守敬望遠鏡（LAMOST）、開闢南極準空間天文觀測平臺等一系列重大科研成就，並展望未來10年天文學發展。
目前，世界上最大的單口徑射電望遠鏡是美國在波多黎各的阿雷希波天文臺建設的。不過，中國正在努力建成世界最大規模的射電望遠鏡。2007年，500米口徑球面主動反射面射電天文望遠鏡（FAST）作為國家大科學裝置批准立項，目前正在中國西南部的貴州省進行建設。在2016年建成後，其能力將是目前世界最大單口徑射電望遠鏡——阿雷希波射電望遠鏡的3倍，並有望在釐米波到米波的波段觀測研究中取得重大成果。屆時，它將成為世界上單天線口徑最大的射電望遠鏡，在未來20年至30年內保持世界領先地位。
FAST項目的建設、科學目標的實現和發展是中國射電天文界未來10年內首要的任務。完善和高質量地運行自主研製的射電望遠鏡，拓展國內已有望遠鏡的觀測研究能力，加強人才隊伍的建設，是我國射電天文繼續發展的基礎。甚長基線幹涉測量技術（簡稱VLBI）的建設是中國射電天文發展的重要方向。在探月VLBI網的基礎上，建設中國VLBI網，將在天體物理、天體測量以及深空探測中發揮作用。
未來，中國還將在新疆建設110米射電望遠鏡，積極參與國際天文科學領域平方公裡陣（SKA）的研製建設工作，堅持自主創新、精益求精，為天文事業做出更大的貢獻。
經過不懈努力，中國在射電天文領域應該不僅僅是一個大國，除了擁有相當多的高質量望遠鏡並配備先進的接收機和後端設備，還應該擁有一支強大的天文研究力量。我們的天文觀測強國建設需要從現在開始，一步一個腳印地向前邁進。
（原載於《人民日報海外版》 2012-12-01 08版）