射電望遠鏡

經典射電望遠鏡的基本原理是和光學反射望遠鏡相似，投射來的電磁波被一精確鏡面反射后，同相到達公共焦點。用旋轉拋物面作鏡面易於實現同相聚焦，因此，射電望遠鏡天線大多是拋物面。射電望遠鏡表面和一理想拋物面的均方誤差率不大於λ/16～λ/10，該望遠鏡一般就能在波長大於λ的射電波段上有效地工作。對米波或長分米波觀測，可以用金屬網作鏡面；而對厘米波和毫米波觀測，則需用光滑精確的金屬板（或鍍膜）作鏡面。從天體投射來並彙集到望遠鏡焦點的射電波，必須達到一定的功率電平，才能被接收機檢測到。目前的檢測技術水平要求最弱的電平應達10 -20瓦。射頻信號的功率首先在焦點處放大10～1000倍﹐並變換成較低頻率（中頻），然後用電纜將其傳送至控制室，在那裡再進一步放大﹑檢波，最後以適於特定研究的方式進行記錄、處理和顯示。

天線收集天體的射電輻射，接收機將這些信號加工、轉化成可供記錄、顯示的形式，終端設備把信號記錄下來，並按特定的要求進行某些處理然後顯示出來。表徵射電望遠鏡性能的基本指標是空間解析度和靈敏度，前者反映區分兩個天球上彼此靠近的射電點源的能力，後者反映探測微弱射電源的能力。射電望遠鏡通常要求具有高空間解析度和高靈敏度!

射電望遠鏡是主要接收天體射電波段輻射的望遠鏡。射電望遠鏡的外形差別很大，有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡，有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡，有射電望遠鏡陣列，還有金屬桿製成的射電望遠鏡。

射電天文所研究的對象﹐有太陽那樣強的連續譜射電源﹐有輻射很強但極其遙遠因而角徑很小的類星體﹐有角徑和流量密度都很小的恆星﹐也有頻譜很窄﹑角徑很小的天體微波激射源等。為了檢測到所研究的射電源的信號﹐將它從鄰近背景源中分辨出來﹐並進而觀測其結構細節﹐射電望遠鏡必須有足夠的靈敏度和解析度。

靈敏度是指射電望遠鏡"最低可測"的能量值，這個值越低靈敏度越高。為提高靈敏度常用的辦法有降低接收機本身的固有雜訊，增大天線接收面積，延長觀測積分時間等。

解析度指的是區分兩個彼此靠近的相同點源的能力﹐因為兩個點源角距須大於天線方向圖的半功率波束寬度時方可分辨﹐故宜將射電望遠鏡的解析度規定為其主方向束的半功率寬。為電波的衍射所限﹐對簡單的射電望遠鏡﹐它由天線孔徑的物理尺寸D 和波長λ決定，即天文望遠鏡的極限解析度取決於望遠鏡的口徑和觀測所用的波長。口徑越大，波長越短，解析度越高。由於無線電波的波長要遠遠大於可見光的波長，因此射電望遠鏡的分辨本領遠遠低於相同口徑的光學望遠鏡，而射電望遠鏡的天線又不能無限擴大。這在射電天文學誕生的初期嚴重阻礙了射電望遠鏡的發展。

對單天線射電望遠鏡來說，天線的直徑越大解析度越高。但是天線的直徑難於作得很大，目前單天線的最大直徑小於300米，對於波長較長的射電波段解析度仍然很低。因此就提出了使用兩架射電望遠鏡構成的射電干涉儀。對射電干涉儀來說，兩個天線的最大間距越大解析度越高。另外，在天線的直徑或者兩天線的間距一定時，接收的無線電波長越短解析度越高。擁有高靈敏度。高解析度的射電望遠鏡，才能讓我們在射電波段"看"到更遠，更清晰的宇宙天體。

1931年，在美國新澤西州的貝爾實驗室里，負責專門搜索和鑒別電話干擾信號的美國美國無線電工程師卡爾·央斯基(Karl Guthe Jansky)發現：有一種每隔23小時56分04秒出現最大值的無線電干擾。經過仔細分析，他在1932年發表的文章中斷言：這是來自銀河系中射電輻射。由此，央斯基開創了用射電波研究天體的新紀元。當時他使用的是長30.5米、高3.66米的旋轉天線陣，在14.6米波長取得了30度寬的“扇形”方向束。此後，射電望遠鏡的歷史便是不斷提高解析度和靈敏度的歷史。

自從央斯基宣布接收到銀河系的射電信號后，美國人G·雷伯潛心試製射電望遠鏡，終於在1937年製造成功。這是一架在第二次世界大戰以前全世界獨一無二的拋物面型射電望遠鏡。它的拋物面天線直徑為9.45米，在1.87米波長取得了12度的“鉛筆形”方向束，測到了太陽以及其它一些天體發出的無線電波。1939年，G·雷伯接收到了來自銀河系中心的無線電波，並且根據觀測結果繪製了第一張射電天圖。射電天文學從此誕生。雷伯使用的這架天線是世界上第一架專門用於天文觀測的射電望遠鏡，雷伯也被稱為是拋物面型射電望遠鏡的首創者。

1946年﹐英國曼徹斯特大學開始建造直徑66.5米的固定拋物面射電望遠鏡﹐1955年建成當時世界上最大的76米直徑的可轉拋物面射電望遠鏡。與此同時﹐澳﹑美﹑蘇﹑法﹑荷等國也競相建造大小不同和形式各異的早期射電望遠鏡。除了一些直徑在10米以下﹑主要用於觀測太陽的設備外﹐還出現了一些直徑20～30米的拋物面望遠鏡﹐發展了早期的射電干涉儀和綜合孔徑射電望遠鏡。六十年代以來﹐相繼建成的有美國國立射電天文台的42.7米﹑加拿大的45.8米﹑澳大利亞的64米全可轉拋物面﹑美國的直徑 305米固定球面﹑工作於厘米和分米波段的射電望遠鏡（見固定球面射電望遠鏡）以及一批直徑10米左右的毫米波射電望遠鏡。因為可轉拋物面天線造價昂貴﹐固定或半固定孔徑形狀（包括拋物面﹑球面﹑拋物柱面﹑拋物面截帶）的天線的技術得到發展﹐從而建成了更多的干涉儀和十字陣（見米爾斯十字）。

1960年，英國劍橋大學卡文迪許實驗室的馬丁·賴爾（Ryle）利用干涉的原理，發明了綜合孔徑射電望遠鏡，大大提高了射電望遠鏡的解析度。其基本原理是：用相隔兩地的兩架射電望遠鏡接收同一天體的無線電波，兩束波進行干涉，其等效解析度最高可以等同於一架口徑相當於兩地之間距離的單口徑射電望遠鏡。賴爾因為此項發明獲得1974年諾貝爾物理學獎。

射電天文技術最初的起步和發展得益於二戰後大批退役雷達的"軍轉民用"。射電望遠鏡和雷達的工作方式不同，雷達是先發射無線電波再接收物體反射的回波，射電望遠鏡只是被動地接收天體發射的無線電波.。20世紀50、60年代，隨著射電技術的發展和提高，人們研究成功了射電干涉儀，甚長基線干涉儀，綜合孔徑望遠鏡等新型的射電望遠鏡射電干涉技術使人們能更有效地從噪音中提取有用的信號；甚長基線干涉儀通常是相距上千公里的。幾台射電望遠鏡作干涉儀方式的觀測，極大地提高了解析度。六十年代末至七十年代初﹐不僅建成了一批技術上成熟﹑有很高靈敏度和解析度的綜合孔徑射電望遠鏡﹐還發明了有極高解析度的甚長基線干涉儀這種所謂現代射電望遠鏡。另一方面還在計算技術基礎上改進了經典射電望遠鏡天線的設計﹐建成直徑100米的大型精密可跟蹤拋物面射電望遠鏡（德意志聯邦共和國波恩附近。

上世紀80年代以來，歐洲的VLBI網﹑美國的VLBA陣﹑日本的空間VLBI相繼投入使用，這是新一代射電望遠鏡的代表，它們的靈敏度﹑解析度和觀測波段上都大大超過了以往的望遠鏡。其中，美國的超常基線陣列（VLBA）由10個拋物天線組成，橫跨從夏威夷到聖科洛伊克斯8000千米的距離，其精度是哈勃太空望遠鏡的500倍，是人眼的60萬倍。它所達到的解析度相當讓一個人站在紐約看洛杉磯的報紙。

21世紀后，射電的解析度高於其它波段幾千倍，能更清晰地揭示射電天體的內核；綜合孔徑技術的研製成功使射電望遠鏡具備了方便的成像能力，綜合孔徑射電望遠鏡相當於工作在射電波段的照相機。為了更加清晰的接受到宇宙的信號，科學家們建議把射電望遠鏡搬到太空。

2015年02月10日，科學家正計劃從地球向宇宙發射信息，希望主動與太陽系其他生命取得聯繫，獲取它們的信號。天文學家將通過射電望遠鏡把信號發射到數百個遙遠的星系，希望獲得開創性發現。

這個計劃由加利福尼亞州“地外智能生物搜索研究所”科學家負責。他們認為這個計劃是人類太空探索的重要一步。如果計劃進展順利，距地球20光年的太空區域將收到這些信息。

2021年1月4日，被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）將於2021年4月1日正式對全球科學界開放，徵集來自全球科學家的觀測申請。

根據天線總體結構的不同，射電望遠鏡按設計要求可以分為連續和非連續孔徑射電望遠鏡兩大類。

連續孔徑射電望遠鏡

主要代表是採用單盤拋物面天線的經典式射電望遠鏡。按機械裝置和驅動方式，連續孔徑射電望遠鏡（它通常又是非連續孔徑的基本單元）還可分為三種類型。

全可轉型或可跟蹤型

可在兩個坐標轉動，分為赤道式裝置和地平式裝置兩種，如同在可跟蹤拋物面射電望遠鏡中使用的。

部分可轉型

可在一坐標（赤緯方向）轉動，赤經方向靠地球自轉掃描，又稱中星儀式（見帶形射電望遠鏡）。

固定型

主要天線反射面固定，一般用移動饋源（又稱照明器）或改變饋源相位的方法。

射電觀測在很寬的頻率範圍進行，檢測和信息處理的射電技術又遠較光學波段靈活多樣，所以射電望遠鏡種類繁多，還可以根據其他準則分類：諸如按接收天線的形狀可分為拋物面﹑拋物柱面﹑球面﹑拋物面截帶﹑喇叭﹑螺旋﹑行波﹑偶極天線等射電望遠鏡；按方向束形狀可分為鉛筆束﹑扇束﹑多束等射電望遠鏡；按工作類型可分為全功率﹑掃頻﹑快速成像等類射電望遠鏡；按觀測目的可分為測繪﹑定位﹑定標﹑偏振﹑頻譜﹑日象等射電望遠鏡。關於非連續孔徑射電望遠鏡，主要是各類射電干涉儀。

非連續孔徑射電望遠鏡

以干涉技術為基礎的各種組合天線系統。20世紀60年代產生了兩種新型的非連續孔徑射電望遠鏡——甚長基線干涉儀和綜合孔徑射電望遠鏡，前者具有極高的空間解析度，後者能獲得清晰的射電圖像。世界上最大的可跟蹤型經典式射電望遠鏡其拋物面天線直徑長達100米，安裝在德國馬克斯·普朗克射電天文研究所；世界上最大的非連續孔徑射電望遠鏡是甚大天線陣，安裝在美國國立射電天文台。

為了觀測弱射電源的需要，射電望遠鏡必須有較大孔徑，並能對射電目標進行長時間的跟蹤或掃描。此外，還必須綜合考慮設備的造價和工藝上的現實性。

射電望遠鏡與光學望遠鏡不同，它既沒有高高豎起的望遠鏡鏡簡，也沒有物鏡，目鏡，它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，它的種類很多，有拋物面天線，球面天線，半波偶極子天線，螺旋天線等。最常用的是拋物面天線。天線對射電望遠鏡來說，就好比是它的眼睛，它的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去放大。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。

中國、日本、韓國三國科學家正利用他們共同構建的世界最大射電望遠鏡陣，探測銀河繫結構、超大質量黑洞等深空奧秘。

三國天文學界在各自獨立開發的射電天體探測網基礎上，整合了東亞地區直徑約6000公里範圍內19台射電天文望遠鏡，覆蓋了從日本小笠原、北海道至中國烏魯木齊、昆明的廣闊地域，成為世界上最龐大的射電天文觀測網路。如果配合日本“月亮女神”繞月衛星上搭載的觀天設備，這個望遠鏡陣的直徑將會擴展到2．4萬公里。

東亞甚長基線干涉測量（VLBI）觀測計劃中方科學家、中國科學院上海天文台研究員沈志強31日說：“中國天文學家經過30多年努力建成的VLBI網，對國際上射電天文學的研究，做出了很大的貢獻。我們還成功地將VLBI技術用於中國首顆繞月衛星的測軌工作，已取得巨大成功。”

甚長基線干涉測量是國際天文學界使用的一項高解析度、高測量精度的觀測技術，用於天體的精確定位和精細結構研究。一個完整的VLBI觀測系統通常由兩個以上射電望遠鏡觀測站和一個數據處理中心組成。中科院VLBI觀測系統由上海25米直徑、北京50米直徑、昆明40米直徑和烏魯木齊25米直徑等4台射電天文望遠鏡，以及上海數據處理中心組成。

沈志強說，各觀測站同時跟蹤觀測同一目標，並將觀測數據記錄或實時傳送到數據處理中心，計算機依靠這些觀測值計算得出目標天體的精確位置。

中國VLBI網三周前剛進行了一次遠程數據採集、海量存儲、數據處理實驗，利用高速網際網路將VLBI觀測數據，實時傳送到數據處理中心並進行實時相關處理，以取代傳統的VLBI數據郵寄方式。半個月前，包括上海和烏魯木齊兩個觀測站在內的世界17個射電望遠鏡觀測站進行的實時接力觀測演示，也獲得成功。

東亞VLBI觀測網的主要工作將是完善日本射電天體探測計劃正在繪製的銀河系圖。日本科學家相信，由12台望遠鏡組成的日本射電天體觀測網，加上中國的4台望遠鏡以及韓國剛建成的3台21米口徑望遠鏡，恆星定位的精度將成倍提高。

“這一獨特的工作將幫助我們獲得關於星繫結構的優質數據。”日本國立天文台電波天文學教授小林秀行在接受新華社記者採訪時說。

韓國和日本科學家正在開發一種特製的計算機，用於整合海量的觀測數據，這套計算設備，計劃於在韓國首爾投入使用。科學家預計，東亞VLBI觀測計劃將於2010年全面展開。

自400年前義大利人伽利略首次用望遠鏡觀測星空，人類通常靠光學設備進行天文學研究。人們後來發現，天體除了發出可見光，還發出電磁波。1932年，美國貝爾實驗室工程師卡爾·央斯基偶然發現了來自銀河系中心的電波，射電天文學從此發端。碟狀天線一般的射電天文望遠鏡，通過接收天體無線電波或主動發射電波並接收回波，確定遙遠天體的形狀結構。

上海佘山65m口徑可轉動射電天文望遠鏡

2012年3月，65米口徑可轉動射電天文望遠鏡工程在上海佘山腳下緊張施工，這將是亞洲最大的該類型射電望遠鏡，總體性能在國際上處於第四位。據介紹，這台望遠鏡屬於中國科學院和上海市政府重大合作項目，已於2012年10月28日在滬啟動。

性能參數

據了解，這台65米的射電望遠鏡是中國科學院和上海市人民政府於2008年10月底聯合立項的重大合作項目。其接收範圍覆蓋8個波段，總體性能列全球第四。

這台65米的射電天文望遠鏡如同一隻靈敏的耳朵，能仔細辨別來自宇宙的射電信號。它覆蓋了從最長21厘米到最短7毫米的8個接收波段，涵蓋了開展射電天文觀測的厘米波波段和長毫米波波段，是中國目前口徑最大、波段最全的一台全方位可動的高性能的射電望遠鏡，總體性能僅次於美國的110米射電望遠鏡、德國的100米射電望遠鏡和義大利的64米射電望遠鏡。

望遠鏡採用的修正型卡塞格倫天線能在方位和俯仰兩個方向轉動，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航天器，其最高指向精度優於3角秒。

望遠鏡的主反射面面積為3780平方米（相當於9個標準籃球場），由14圈共1008塊高精度實面板拼裝成，每塊面板單元精度達到0.1毫米，代表了國內大尺度高精度面板設計與製造技術的最高水平。

主反射面的安裝則採用了國內首創的主動面技術，在面板與天線背架結構的連接處安裝有1104台高精度促動器，用以補償跟蹤觀測時重力引起的反射面變形，提高高頻觀測的天線接收效率。促動器的單位精度可達15微米，即一根頭髮絲直徑的一半左右。

望遠鏡坐落的軌道由無縫焊接技術全焊接而成。這是國內首次採用全軌道焊接技術，解決了軌道焊接變形等多項技術難題。

首個信號-距地球3.7萬光年

養在佘山“深閨”數年的一位探索宇宙奧秘的世界級“高手”，昨天正式“出山”。不必受限於天氣的好壞，憑藉它多個波段的“耳朵”，這座亞洲最大、總體性能世界第四的大型射電望遠鏡，可以靈敏地“傾聽”來自宇宙深處各類天體發出的射電信號，進而展開測量和研究。

昨天下午，該望遠鏡接收到了首個信號，它來自距離地球3萬7千光年的區域。

口徑可轉動射電天文望遠鏡

為了爭取國際最大規模的射電望遠鏡合作計劃來華，中國正在貴州省“築巢引鳳”，建設全球最大的射電望遠鏡。這是中國2007年批准立項的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）項目，日前已經在貴州省開始基建，項目總投資6.27億元，建設期5年半，已於2011年3月正式開工建設，預計於2016年9月建成。建成之後不僅將成為世界第一大單口徑天文望遠鏡，並將在未來20年至30年內保持世界領先地位。

中科院院士、原國際天文學聯合會副主席葉叔華表示，FAST最大的技術成就是解決了球面鏡隨時變拋面鏡這一難點，中國是世界上首個掌握該技術的國家。選擇貴州省，是因為要做一平方公里大口徑的射電望遠鏡，估計要有30個望遠鏡拼在一起。中國貴州有很多巨大的山谷，足可以放這樣一個望遠鏡。

科學家們自1994年提出項目建設規劃后，就苦苦搜尋、反覆論證近10年，才確認大射電望遠鏡FAST探測基地落戶在貴州省平塘縣一片名為大窩凼的喀斯特窪地。“大窩凼不僅具有一個天然的窪地可以架設望遠鏡，而且喀斯特地質條件可以保障雨水向地下滲透，而不在表面淤積，腐蝕和損壞望遠鏡”，FAST工程辦公室副主任張海燕說。這裡是喀斯特地貌所特有的一大片漏斗天坑群——它就像一個天然的“巨碗”，剛好盛起望遠鏡如30個足球場面積大的巨型反射面，望遠鏡建成后，將會填滿這個山谷。

由於望遠鏡坐落於“大窩凼”凹坑內，所以非常適合觀測。另外，大射電望遠鏡的觀測雖然不受天氣陰晴影響，但在選址中對無線電環境要求很高。調頻電台、電視、手機以及其他無線電數據的傳輸都會對射電望遠鏡的觀測造成干擾，就好像在交頭接耳的會議上無法聽清發言者講話一樣。大射電望遠鏡項目要求，台址半徑5公里之內必須保持寧靜，電磁環境不受干擾。

張海燕說，大窩凼附近沒有集鎮和工廠，在5公里半徑之內沒有一個鄉鎮，25公里半徑之內只有一個縣城，是最為理想的選址。有了FAST，邊遠閉塞的喀斯特山區將變成世人矚目的國際天文學術中心，成為把貴州展現給世界的新窗口。

中國為建超級天文望遠鏡，將搬遷近萬名當地居民。中國官方報道說，當地政府已經著手搬遷事宜，提出對搬遷居民經濟補償和住房幫助。報道透露，貴州省水庫和生態移民局按照每人1.2萬元標準進行補助；貴州省民宗委按照每戶1萬元標準對少數民族住房困難戶進行補助。

7月3日，位於中國貴州省內的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），順利安裝最後一塊反射面單元，標誌著FAST主體工程完工，進入測試調試階段。FAST主動反射面由4450塊反射面板單元組成，面積約25萬平米，近30個標準足球場大小，用於反射無線電波。據介紹，FAST旨在實現大天區面積、高精度的天文觀測，其科學目標包括巡視宇宙中的中性氫、觀測脈衝星、探測星際分子、搜索可能的星際通訊信號等，其應用目標是在日地環境研究、搜尋地外文明、國防建設和國家安全等國家重大需求方面發揮作用。

其他項目

當代先進射電望遠鏡有：以德意志聯邦共和國100米望遠鏡為代表的大﹑中型厘米波可跟蹤拋物面射電望遠鏡；以美國國立射電天文台﹑瑞典翁薩拉天文台和日本東京天文台的設備為代表的毫米波射電望遠鏡；以即將完成的美國甚大天線陣。

探測遙遠的“地外文明”

這座巨大的望遠鏡外形與衛星天線相似，單口徑500米，猶如一隻巨大的“天眼”，將探測遙遠、神秘的“地外文明”。千百年來人類大多是通過可見光波段觀測宇宙。事實上，天體的輻射覆蓋整個電磁波段，而可見光只是其中人類可以感知的一部分。

該射電望遠鏡可以用來監聽外太空的宇宙射電波，其中包括可能來自其他智能生命的“人工電波”；在電力充足的條件下，這隻巨大的“天眼”還能發送電波信號，幾萬光年遠的“外星朋友”將有可能收到來自中國的問候。

可尋找第一代誕生的天體

據FAST工程辦公室研究人員介紹，項目建成后，它將使中國的天文觀測能力延伸到宇宙邊緣，可以觀測暗物質和暗能量，尋找第一代天體。

其能用一年時間發現數千顆脈衝星，研究極端狀態下的物質結構與物理規律。而且無需依賴模型精確測定黑洞質量就可以有希望發現奇異星和夸克星物質；可以通過精確測定脈衝星到達時間來檢測引力波；還可能發現高紅移的巨脈澤星系，實現銀河系外第一個甲醇超脈澤的觀測突破。

用於太空天氣預報

FAST還將把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣，將深空通訊數據下行速率提高100倍。脈衝星計時陣，為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鍾。

同時，可以進行高解析度微波巡視，以1Hz的解析度診斷識別微弱的空間訊號，作為被動戰略雷達為國家安全服務。還可跟蹤探測日冕物質拋射事件，服務於太空天氣預報。

帶動中國製造技術發展

FAST研究涉及了眾多高科技領域，如天線製造、高精度定位與測量、高品質無線電接收機、感測器網路及智能信息處理、超寬頻信息傳輸、海量數據存儲與處理等。FAST關鍵技術成果可應用於諸多相關領域，如大尺度結構工程、公里範圍高精度動態測量、大型工業機器人研製以及多波束雷達裝置等。FAST的建設經驗將對中國製造技術向信息化、極限化和綠色化的方向發展產生影響。

服務中國航天項目

65米射電望遠鏡作為我國乃至世界上一台主幹觀測設備，將在射電天文、天文地球動力學和空間科學等多個領域中取得一流的科學成果，將執行探月工程三期的VLBI測定軌和定位任務，以及我國未來月球和火星探測等各項深空探測任務，同時用於射電天文觀測等多項科學研究。它作為一個單元參加中國VLBI網，將使其靈敏度提高42%。參加歐洲VLBI網，將使其靈敏度提高15%—35%。作為東亞VLBI網中口徑最大的天線，它將起到主導作用。此外，該望遠鏡將進一步提升我國深空測定軌能力，為嫦娥探月工程和更長遠的深空探測等國家重大戰略需求服務。

把造價和效能結合起來考慮，今後直徑100米那樣的大射電望遠鏡大概只能有少量增加，而單個中等孔徑厘米波射電望遠鏡的用途越來越少。主要單拋物面天線將更普遍地併入或擴大為甚長基線﹑連線干涉儀和綜合孔徑系統工作。隨著設計﹑工藝和校準技術的改進﹐將會有更多﹑更精密的毫米波望遠鏡出現。綜合孔徑望遠鏡會得到發展以期獲得更大的空間﹑時間和頻率覆蓋。甚長基線干涉系統除了增加數量外，預期最終將能利用定點衛星實現實時數據處理，把綜合孔徑技術同甚長基線獨立本振干涉儀技術結合起來的甚長基線干涉儀網和干涉儀陣的試驗，很可能孕育出新一代的射電望遠鏡。

您見過口徑達到500米，“塞滿”整個山谷的望遠鏡嗎？這就是世界上最大單口徑射電望遠鏡——已於2008年12月底在我國正式開工建設的、相當於30個足球場大的FAST望遠鏡。

不僅中國的天文學家為之振奮，全世界的天文學家也在緊盯FAST——寄希望於這個最大的“天眼”或許能找到外星人，並解開宇宙起源之謎。

FAST設計綜合體現了我國高技術創新能力，代表了我國天文科學領域先進水平，並將在未來20年至30年內保持世界領先地位。

射電望遠鏡搜尋外星人的巨無霸

記者：我們知道天文望遠鏡是非常重要的，通過它，科學家可以獲取大量的天文信息，目前我國正在建造世界最大的射電望遠鏡，請問南老師，這種射電望遠鏡是用來做什麼的？

南仁東：在眾多的用途中，也許公眾比較感興趣的領域是用來搜尋地外文明。地球之外的眾多星體中是否還有高等文明的存在，是所有人都想知道的，也是在現代科技飛速發展的情況下，擺在科學家面前的一個重大的課題。

那麼，探尋有無高等文明的存在靠什麼？我們知道，天體之間的距離是非常遙遠的，人馬座的比鄰星是除太陽外離地球最近的一顆恆星，距離地球4.27光年，所以我們不可能發射一種能夠直接到達的探測器去探索它們。

而現代電子技術、無線電通信、計算機技術的迅猛發展，為天文學家們搜尋地外文明提供了一種好辦法——利用射電波即無線電波尋找地外文明。一旦在遙遠的某個恆星上有理性社會及文明存在的話，他們的活動所產生的無線電波（電磁波的一種）就會自覺不自覺地向外發送，並很可能會傳到地球。如果我們在地球上建立了這種電磁波的接收裝置，就可能接收到外星射電波，從而獲得地外文明存在的信息。

記者：這確實令人興奮。那麼我國這個名為FAST的、世界最大的射電望遠鏡將會在搜尋地外文明中起到重要作用？

南仁東：是的，FAST是球面狀的、孔徑達500米的射電望遠鏡，即Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope的英文縮略字頭，建成之後將成為世界最大射電望遠鏡，成為搜尋地外文明最有效的利器。由於星球間的距離太遠，電磁波信息會混雜在宇宙空間的各種輻射波中，以至於到達地球以後都將非常的弱（除非信號是定向發送給我們的），微弱的信號可能如同夾雜在雷聲中的蟬鳴，如果接收設備不先進的話，很容易遺漏或難以分辨。所以，天文學家需要一個巨大的“耳朵”，這就是巨型射電望遠鏡，它可以收集極遙遠的物體資料，而搜尋地外文明是射電望遠鏡的重要任務之一。

9月30日，隨著長度3.5千米的10千伏高壓線纜通過耐壓測試、變電站設備調試完成，中科院國家天文台500米口徑球面射電望遠鏡（簡稱FAST）項目綜合布線工程完成，具備供電條件，這標誌著“天眼”的神經系統已經成型，FAST工程進入最後的衝刺階段。

FAST為國家重大科學工程，比目前世界上最大的美國阿雷西博天文望遠鏡觀測面積大幅增加，靈敏度提高了2.25倍。

● 位於美國波多黎各島上的阿雷西博望遠鏡，為固定在天然火山口當中的單口徑球面天線，口徑305米，后擴建為350米。

● 位於美國新墨西哥州沙漠中的甚大天線陣（VLA），由27面架設在鐵軌上的口徑25米的天線組成，排列成Y字形。

● 阿塔卡瑪大型毫米波天線陣。（ALMA）

● 位於格陵蘭的格陵蘭望遠鏡次毫米波特長基線干涉儀。

● 日本的VSOP，利用日本HALCA衛星攜帶的8米射電望遠鏡與地面上的射電望遠鏡組成干涉儀。

● 德國的埃菲爾斯伯格射電望遠鏡，口徑100米。

● 位於美國西弗吉尼亞州坡卡洪塔縣綠岸的綠堤望遠鏡，天線尺寸為100米x110米。

● 中國上海佘山天文台的65米射電望遠鏡。

● 中國北京市密雲縣密雲水庫北岸國家天文台，50米口徑射電望遠鏡。

● 中國貴州省平塘縣克度鎮大窩氹窪地的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）

● 日本野邊山宇宙電波觀測所的45米射電望遠鏡和野邊山毫米波陣列。

● 位於法國南賽Nançay觀測站，1964年建成。

● 籌建中的平方千米陣。（SKA）

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