大數據文摘出品
來源：Nature
編譯：蔡婕、李雷
FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，500米口徑球面射電望遠鏡），又稱「中國天眼」，是目前世界上最大的單一口徑、填充口徑（即全口徑均有反射面的）射電望遠鏡。
FAST項目首席科學家、總工程師南仁東，在1994年起，一直負責FAST的選址、預研究、立項、可行性研究及初步設計。 2016年9月，FAST落成啟用，而一年之後，南仁東便因病逝世，享年72歲。
2019年9月17日，南仁東「人民科學家」被授予國家榮譽稱號。
如今，「中國天眼」正準備向世界各地的天文學家開放，這將開啟一個觀測能力高靈敏度時代，將有助於尋找引力波，並能探測被稱為「快速射電暴」(fast radio bursts)的神秘短暫無線電波爆發。
下個月舉行評估會，FAST將全面投入使用
位於中國貴州的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)剛剛通過了一系列技術和性能評估，預計中國政府將在下個月舉行的評估會議上，最終批准該望遠鏡全面投入使用。FAST的首席科學家李迪(Di Li)表示:「剩下的工作基本沒什麼問題了，我感到既興奮又如釋重負。」
這個複雜的項目充滿挑戰——最初由於其位置偏遠，科技人員到這裡來工作將付出很大的犧牲，但是能夠參與FAST的回報是巨大的，FAST採集無線電波的範圍是世界第二大單碟望遠鏡的兩倍（位于波多黎各的阿雷西博天文臺的305米射電望遠鏡）。
中國天眼的巨大規模意味著它可以探測到宇宙中來自各種天體的極其微弱的無線電波，比如旋轉的中子星——脈衝星，又或者是遙遠星系中的氫元素。它還將涉足射電天文學的前沿——利用無線電波來定位可能孕育著外星生命的系外行星。
自2016年開始測試以來，目前只有中國科學家才能參與對望遠鏡初步觀測數據的研究項目。但上海天文臺臺長、中國科學院FAST監督委員會聯合主席沈志強表示，現在全世界的研究人員都將可以使用其觀測數據進行研究。
「能夠使用這臺望遠鏡，我感到超級興奮。」美國摩根頓的西維吉尼亞大學射電天文學家Maura McLaughlin說。
FAST在測試階段已經取得了不俗的成績，到目前為止已經發現了100多顆脈衝星。
名副其實的天空之眼
這座耗資12億元人民幣(合1.71億美元)、歷時5年建成的望遠鏡，被譽為「天眼」，位於中國西南部貴州省偏遠的一個大窪地中。
它500米寬的碟形天線由大約4400塊單獨的鋁板組成，有超過2000個機械絞盤用於操縱其傾角，可以聚焦天空的不同區域。李迪說，儘管FAST比其他一些尖端射電望遠鏡的觀測視野要小，解析度比陣列望遠鏡低，但FAST巨大的尺寸使其具有獨特的靈敏度。
今年8月和9月，FAST檢測到數百次來自代號121102的天體的快速射電暴(FRB)。李迪表示，其中許多爆發太微弱，其他望遠鏡無法觀測到。
「這是一個非常令人興奮的消息，」加州大學伯克利分校研究FRB的張雲凡(音譯)說，沒有人知道是什麼原因導致了這種神秘的爆發，但是「我們觀測到的無線電脈衝越多，我們就能對它們了解得越多。」
FAST在同一時刻只能觀測一小部分天空，這使得它不太可能發現許多新的FRB，因為這些FRB可以在來自天空的任何位置，並且稍縱即逝。但是德國波恩的馬克斯·普朗克射電天文學研究所的天文學家Laura Spitler說，FAST有著「匪夷所思的靈敏度」，這將有助於追蹤詳細的電波來源。
重複的觀測可以讓科學家了解FRB產生的環境，並能夠確定每次爆發的能量是否不同，又或者是否以固定的模式發生。
McLaughlin表示，FAST還將促進一項國際合作，研究如何在引力波（時空漣漪）橫掃銀河系時發現它們。國際脈衝星計時陣列正在世界各地使用射電望遠鏡來監測脈衝星的常規爆發，尋找能夠揭示這些低頻引力波造成的時空畸變現象。
到本世紀30年代，FAST應該已經積累了足夠的高靈敏度測量數據，可以研究這些波的某個來源，比如超大質量黑洞的碰撞。「這才是FAST真正大放異彩的時刻。」McLaughlin說。
李迪說，他對太陽系外行星的研究特別感興趣。目前還沒有任何系外行星的發現是根據其無線電波，但是FAST能夠發現微弱的極化波，這使得它有機會找到第一顆系外行星。
極化的無線電信號可能來自具有磁場的行星，如果它與地球磁場相似，就能保護潛在的生命來源免受外太空輻射，並形成大氣層。
在FAST的寬光束中識別一顆行星是一項巨大挑戰，因為它們發出的波非常微弱和渺小。但是李迪的團隊希望通過增加36個碟形天線（每個5米寬）來提高FAST的性能。他表示，儘管這些小天線成本相對較低，是現成的產品，但它們加在一起將使FAST的空間解析度提高100倍。
李迪希望對FAST的遠程操控可以很快從其附近地區遷移到位於貴陽市的一個耗資2300萬美元的數據處理中心。他預計，將數據中心搬到大城市也將有助於吸引更多的技術和工程人員。
現在該團隊最大的障礙是如何存儲和處理望遠鏡產生的大量數據。他們正在與有關部門協商，以獲得更多的資金用於數據存儲。李迪表示，評估會的成功舉辦肯定會對此有所幫助。