【获奖作品】我的眼中,有万里星辰大海
有一只非常特别的眼睛。
中国人注重理解人、观察眼睛、动与动、清与浊、善与恶。一个人的性格总是在眼睛和波浪的交汇处显露出来。
如果你看着我的眼睛,你会发现我的眼睛很特别。我的眼球直径500米,表面积25万平方米,周长1600米。
2016年7月3日,最后一个反射器单元安装在我身上,标志着主要项目的完成。为了确保一旦我的眼睛睁开,我的视线能穿透整个银河系,我进入了调试阶段。
2016年9月25日,在期待中,我终于睁开了眼睛。
宇宙有一万年的历史,星星和尘埃是巨大的,这不能阻止我敏感的眼睛探索未知的星星。2017年10月10日,我发现了6颗脉冲星,12月我发现了3颗新的脉冲星。截至2018年9月12日,我已经发现了59颗优秀的脉冲星候选者,其中44颗已经被人类确认为新发现的脉冲星。
许多人都知道我的英文名字500米口径球形射电望远镜,简称FAST,但生下我的人是一位中国科学家。我在中国一个不知名的山区长大,所以我也有一个真正的中文名字——中国之眼。
(中国的眼睛在晨光中醒来)互联网图片
宇宙中有数千亿个星系。银河系只是普通而美丽的棒状星云之一。银河系有数千亿颗恒星,而太阳只是其中之一。黑暗中的地球恰好有适合万物生长的条件。宇宙是巨大而壮丽的。人类在浩瀚的宇宙中孤独吗?还有其他适合人类居住的行星吗?隐藏在骨骼和血液中的人类最深层次的好奇心代代相传,驱使他们探索宇宙最深的奥秘。
恒星前的距离是以光年为单位测量的,超出了肉眼可见的距离。虽然上帝没有给人类能看清星星的眼睛,但中国科学家给了我能看清星星的眼睛。
(互联网图片)
好云造巧星传恨银汉
为什么肉眼看不到宇宙中的天体?除了距离太远之外,还要从人眼的原理来看物体。
人类眼睛能看见物体的原因是光线入射到物体上,物体的表面反射光线。只有当反射光线进入人眼时,人们才能看到物体。
天体也发光,但是为什么人类看不到某些天体发出的光呢?这让我们回到最基本的问题:
什么是光?
非常伟大的物理学家麦克斯韦提出光是电磁波。
尽管宇宙中数万亿个天体看起来很神秘,但它们远不如大自然的魔力。天体都遵循一个规则——它们向宇宙发射天体辐射。虽然宇宙对人类来说是一片寂静的黑暗,但天体辐射携带着属于每个天体的信息,并一直传递到宇宙的各个部分。地球上的人类天文学家可以通过天体辐射中的电磁辐射发现天体,测量它们的位置,探索它们的运动规律,研究它们的物理性质、化学成分、内部结构、能量来源及其演化规律。
由于人眼只对整个电磁光谱的一小部分敏感,这一小部分也被称为可见光谱。因此,人类实际上只看到了宇宙中所有事物的一小部分。携带未知行星信息的大量电磁波,如红外线(波长> 760纳米)、紫外线(波长
人类可见光只是电磁波谱的一小部分(图片来自互联网)
没有看到银河系各处恒星传递的信息,人类就像“睁着眼睛,瞎着眼睛”。很遗憾,我们不能深入研究每一颗壮丽的行星。
别担心,我在这里。韩隐已经从恒星的中心“一路旅行”到我这里。我能“看见”宇宙中频率低于红外线的电磁波。我可以“看到”来自太空的无线电信号,无论是数百亿年前诞生的恒星,还是超新星爆炸时发出的死亡信号,它们发出不同波长的电磁波。理论上,我可以跨越数亿年去追寻宇宙的过去。
因为我捕捉的信号是天体发射的无线电波,所以我属于许多天文望远镜家族中的射电望远镜。
射电望远镜观测到的天体图像(网络图片)
众志成城,众志成城,众志成城。
作为射电望远镜,我看起来一点也不像传统的光学望远镜。我没有高高竖起的望远镜镜头、物镜或目镜,但它由两部分组成:一个非常高端的先进反射面系统和一个馈源支撑系统。
反射面系统是我的视网膜,也是你们人类称之为“大锅”的东西,平时让我又笑又哭。我的视网膜不简单。它由4450个反射板单元组成,占地250000平方米,大小接近30个标准足球场。
例如,我说你们人类可能没有意识到它有多大。如果你把瓶子装满矿泉水,你可以喝水,也可以想喝多少就喝多少。
如果这个“大罐子”装满了矿泉水,一天之内,世界上每个人将有4瓶,中国每个人有20瓶(图片来自互联网)
为什么这么大?因为对于不能摆动头的固定射电望远镜来说,反射面的面积越大,也就是说,我视网膜的面积越大,就能收集到越多的天体信息,并能探测到越来越模糊、越来越远的天体。所以中国科学家为我设计了这个世界上最大的直径为500米的视网膜。让我有机会探测137亿光年之外,实现无数天文学家的梦想。
从侧面看,我的视网膜光滑、光滑、美丽(图片来自互联网)
长期以来,我们射电望远镜家族的引领潮流者都是外国合作伙伴。但这一次,我出生了,所以全世界的媒体都席卷了屏幕。因为我和传统射电望远镜的最大区别是我的视网膜不是静态的,而是动态的!正是中国改革开放几十年来积累的技术和智慧让我大开眼界。
我的眼睛不笨,只能仰望90度无边无际的天空。但是每个局部视网膜都可以灵活旋转!
我的视网膜,也就是其中不同的反射板单元,可以被改变和组合,以球体或抛物面的形式,从不同的方向精确地面对天空,以便有洞察力。这就是中国科学家引领世界的“主动反射面”技术。
反射表面组件(网络图片)
来自遥远天体的无线电波经过了数亿光年的旅程,幸运地遇到了我。在被我视网膜上的反射面反射后,它会聚到视网膜上的焦点。有一种叫做“接收器”的装置,可以接收我视网膜收集的无线电信号。
这个接收器是我大眼睛上的“小瞳孔”。科学家称他为饲料舱。
钢索悬挂在空中的部分是饲料舱(图片来自网络)
让我的瞳孔准确捕捉视网膜反射的信息并不容易。中国工程师被要求控制进给支持系统,这样我的学生就能尽可能靠近焦点位置,并保持正确的姿势。
饲料支持系统分为两个阶段。第一阶段是通过600米长的绳子粗略控制我的瞳孔,在140米的高度和200米以上的刻度范围内,瞳孔的定位精度应该控制在48毫米以内。
拉出进料舱(网络图片)
然而,当我的学生在高空工作时,不仅要考虑大气折射的影响,还要考虑地球曲率的影响。因此,这里还有一个二级装置:一个内置在饲料舱内的微调平台,可以在高空的任何时候稳定我的瞳孔,确保信号采集准确。最后让我称30吨的瞳孔,以达到10毫米以内的定位精度。
饲料支持系统(网络图片)
成为一朵花和一棵树需要不止一天的时间。努力细致地工作需要毅力。
在地球上,虽然我的视力很好;但是如果你不小心,你也会患上近视。如果我的瞳孔和视网膜在实际操作中不能相互配合,我就不能有效地探测到目标恒星。
多年来,中国科学家不断开发实时机械模拟技术来控制我的视网膜。开发了一个综合饲料支持系统来动员我的学生。最后,2017年8月27日,第一次完成了反射面和馈源支架的配合动作,也就是说,我的瞳孔和视网膜成功的一起手术了!
这种合作是成功的。首次实现了对特定目标的跟踪和观测,稳定获得了来自目标源的无线电信号。这意味着我的“眼睛”可以转动!从那时起,我可以克服地球的自转,跟踪和观察各种天体来源。
快中子望远镜探测到的脉冲星编号为J1850131,旋转周期为1.83秒,估计距离地球16000光年(图片来自互联网)
你是我的天眼,我永远仰望的星星。
丈夫工作的成功只有在实现的那一天才能实现。盖必须有所作为。
中国天眼的诞生让我不得不提到,我的创造者南·任栋先生和他的团队在22年里创造了这个中国的宝藏。
(互联网图片)
一个国家的科研实力首先取决于基础科学的研究能力。天文学的研究成果与基础科学密切相关。改革开放以来,无数追求“星星”的仁人志士投身于天眼的建设。
1993年,国际无线电科学联合会会议在日本东京举行。包括中国在内的10个国家的天文学家提议在新的千年建造新一代射电望远镜。当时,日本的客座教授德仁曾梦想建造中国的大型射电望远镜。他想建造自己的大型射电望远镜,让中国的射电天文学进入世界第一梯队,让中国天文学家看到更多影响深远的恒星。
为了获得更多对FAST的支持,南向国内外每一个人解释了FAST的每一个创新理念。2007年,国家“十一五”规划将快速公交列为国家重大科技基础设施项目。死者就像丈夫,日夜不停地工作。这个提议提出已经13年了。南的头发已经变白,梦想才刚刚开始实现。
南任栋先生的老照片(网上照片)
我到底在哪里出生?这是一个重大问题。与宇宙中无尽的时间相比,一个人的生命实在太短暂了。在选址之初,南·任栋先生年近50,但他坚持亲自探索每一点。无论是下雨、爬山、差点滑下悬崖,还是就在冼星海底部,遇到暴雨、差点被山洪冲走,一根竹竿、几颗救心丸和几双破旧的破鞋,这种步行都将持续十年。
南·任栋先生和他的团队参加了在雨中的选址(网上照片)
我的创始人花了十年时间实地考察贵州山区的许多地方。经过多次科学论证,我的出生地最终在贵州省平塘县大武堂被确认。它不仅有一个可以安装望远镜的天然洼地,而且岩溶地质条件也可以确保雨水可以渗入地面而不会淤积在地面上,腐蚀和损坏我的身体。
这个地方是我完美的出生地。这个地方也是中国天眼传说的开始。
太和党照片(网上)
从一无所有的大山深处到建筑过程的最初原型(图片来自互联网)
我的眼睛足够强大,可以看到137亿光年以外的电磁波。然而,我的眼睛也很脆弱。5公里内的任何无线电信号都会打扰我,我不知道刚才是哪个星向我打招呼。贵州的这座安静的山让我远离了人类的无线电干扰,也让我得以探索同样安静但又深邃的空间。
建筑工人完成了照片(来自互联网的照片)
2015年3月,先生被诊断为肺癌。手术后三个月,他忍受着疼痛,在建筑工地挣扎。2017年4月,他的生活进入倒计时。在他生命的最后几天,他坚持参加定期的工程会议,并通过电话、电子邮件与同事交流。2017年9月15日23: 23,南任栋先生因病去世
2018年10月15日,中国科学院国家天文台宣布,经国际天文联合会小天体命名委员会批准,国家天文台于1998年9月25日发现的国际永久编号79694小行星正式命名为“南人洞星”。这颗星于1998年9月25日被发现,18年后的9月25日,这是我的就职典礼。号码79694;1994年,我的创始人开始在贵州选址。到2016年,我将正式与世界见面。
宇宙是无限的,星星是无数的。我的生活才刚刚开始。我知道我会仰望许多星星,但“南仁东星”是我的天眼,对每一个及时奉献自己的科学工作者充满敬意,永远仰望一颗星星。
改革开放40年,梦想建设22年。二十二年只是宇宙中短暂的一瞬间,但对每一个科学工作者来说都意义重大。他们的毅力、决心和毅力把我带到这个世界来见你。
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