中国花23年建这口大锅，不是吃饭的

　　每当找不到合适选题的时候，都习惯走出办公室，点根烟，然后抬头，45° 角仰望星空。。。（是不是很郭敬明~）

　　但特么不是天文学爱好者的差评君，连简单的北斗星都未必找得到。

　　不过人类呢，一直都没有放弃对外太空的窥探。。。

　　2016 年 7 月 3 日，直径500米、迄今全球最大的 “ 锅 ” 在贵州黔南州平塘县大窝凼 ( dàng 得岸，荡 )喀斯特天坑中架设完成。

　　

　　（“ 直径 500 米啊喂，开什么玩笑 ”）

　　呃，放错图，应该是下面这个。。。

　　中国“天眼”FAST顺利完工！

　　

　　

　　这口 “ 巨锅 ” 当然不是炒大锅饭用的。。。

　　它是名为 “ FAST ” 的 500 米口径球面射电望远镜的中国 “ 天眼 ”（以下称其为 FAST），是世界上最大和最具威力的单口径射电望远镜。

　　大家都知道望远镜，但这射电望远镜是什么鬼，难道说可以射出电流？

　　当然不是这么解释了，这里差评君简单的描述一下射电望远镜是怎么工作的吧。

　　射电波实际是电磁波。宇宙中有很多电磁波，而地球大气层吸收了这些来自宇宙的大部分电磁波，但只有可见光和部分无线电波可以穿透大气层。天文学把这部分电磁波称为为射电波。

　　然后由天线感应射电波，并将感应得到的信号转化为电压信号。由电压信号得到功率大小。功率值就是我们记录下来的信息。

　　射电望远镜的分辨率是由射电波的波长和天线孔径共同决定的，但是因为射电波的波长很长，如果想提高望远镜分辨率，获得更远、更微弱的射电波的信息，“ 阅读 ” 到宇宙深处的信息，只好把天线的孔径做大，越大越好，对的，没有错，就是那口大锅！越大越好！

　　地球大气层留给人类探索宇宙两个窗口，一个是光学，一个是射电。对天文学家来说，如果光学望远镜是显微镜，那么射电望远镜就是 CT 机，通过射电望远镜，可以“观测”到光学望远镜观测不到的东西，可以用来观测类星体、脉冲星、星际有机分子和微波背景辐射，甚至是接收遥远太空发过来的信号。

　　想想还有点小可怕。。万一收到了三体人打的招呼该不该回呢。。。

　　（这都是差评君凭借自己理解整理的。。如果有误坦荡荡指出来。）

　　但，这样的射电辐射其实大部分人也都见过，因为它就包含在早前老式电视的雪花屏里。。。

　　

　　不过，这口 “ 锅 ” 的工程量真的是浩大。。。

　　中国科学院国家天文台 500 米口径球面射电望远镜工程总工艺师王启明说：

　　仅圈梁、索网和支撑馈源舱的 6 座高塔就用掉 1 万多吨钢材，而望远镜反射面总面积为 25 万平方米，相当于 30 个标准足球场那么大。

　　尽管反射面板才1毫米厚，也用掉2000多吨铝合金。

　　但，大家真不要觉得 FAST 就是简单的糊出一口锅。。。

　　

　　而且，也不要觉得，对这项浩大工程的投入只服务于它。

　　总工艺师王启明说，由于严苛要求，这个大科学工程推动了多领域装备制造能力的提升：

　　主动反射面的索网具备高弹性、抗拉伸、抗疲劳特征，其500兆帕的超高应力幅，是国家标准的2.5倍。

　　帮助反射面变位的2000多个液压促动器通过伸缩实现精确定位、协同运动，还可将自身各项状态信息上报给控制系统，满足适时跟踪、换源等运动要求。

　　承担着传输各种数据信息使命的动光缆可经受反复弯曲、卷绕和扭转等机械性能和恶劣自然环境考验。

　　从 2015 年 8 月 2 日安装第一块单元反射面板。。

　　

　　再到安装上最后一块，总共耗时将近一年，一共装上了 4450 块单元反射面板。

　　中间缺口处就是最后一块面板

　　但其实，这项工程从 1993 年就已经开始拟定了，估计那时候差评君乳牙都没长全。。。

　　

　　在 7 月 3 日馈源舱升舱和反射面板按计划完成安装后，FAST 将进行2个多月的系统调试，于9月底正式竣工投入使用。

　　馈源舱

　　

　　但要实现所有功能参数最优化，它还要在两三年的观测中不断调试完善。

　　在 FAST 建成之前，世界上最大的射电望远镜是美国阿雷西博 300 米望远镜，但它只能通过改变天线溃源的位置扫描天空中一个约 20 度的带状区域。

　　美国阿雷西博 300 米望远镜

　　

　　（美国阿雷西博 300 米望远镜是在 50 多年前建成的。。差距啊。。。）

　　而中国的 FAST 射电望远镜的索网结构可以随着天体的移动变化，带动索网上的4450个反射单元，在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面，能覆盖40度的天顶角，极大提升观测效率。

　　

　　假如把 FAST 比作一只巨大的眼睛，那么这只 “ 天眼 ” 的眼窝直径就有500米，而负责接汇聚电磁波、观测深空的眼珠直径就有300米。

　　FAST 工程副经理彭勃说：

　　从射电望远镜诞生至今，人类共发现了约2500颗脉冲星，如果中国大射电望远镜的工作时间全部用于观测脉冲星，它一年时间内就有望将这个数量翻倍。

　　建成后的 FAST ，主要有两大科学目标：

　　巡视宇宙中的中性氢：研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙起源和演化

　　观测脉冲星：研究极端状态下的物质结构与物理规律。

　　一年就能翻倍。。想想也是恐怖。。。

　　不过，傻瓜也知道这么大的一个工程，如此强悍的性能，肯定不能单单用于观测宇宙啦。。。

　　FAST 施工过程中的拍摄

　　

　　这东西完全也可以用来当 “ 天宫 ” 这类空间站信息的接收器。。。

　　而且，还能顺便监测导弹，隐形飞机什么的，虽然隐形飞机可以躲避雷达，但是这 FAST 的灵敏度不知道比雷达高到哪里去了。。分分钟检测出来。。。

　　但是，面对这样浩大的工程，绝对会有人跳出来说什么劳民伤财吧，毕竟现在中国 13 亿人口，并不是每个人都有饱饭，每个人都有书念。。。

　　但，差评君想说，以现在中国的经济实力，科技与民生，从来就不是什么零和游戏。

　　其实，早在 1970 年，一名赞比亚修女 Mary Jucunda 就致信 NASA 航空中心，也问了类似的一个问题：地球上很多人吃不上饭，为什么还要探索宇宙？

　　那就以 NASA 这篇标题名为《为什么要探索宇宙》的回信来做这篇文章的结尾吧：

　　

　　亲爱的 Mary Jucunda 修女，

　　首先，请允许我向你以及你勇敢的姐妹们表达深深的敬意，你们献身于人类最崇高的事业：帮助身处困境的同胞。

　　在详细说明我们的太空项目如何帮助解决地面上的危机之前，我想先简短讲一个真实的故事。400年前，德国某小镇里有一位伯爵，他将自己收入的一大部分捐给了镇子上的穷人，这十分令人钦佩。一天，伯爵碰到了一个奇怪的人，他家中有一个工作台和一个小实验室。他白天卖力工作，晚上的几小时的时间专心进行研究。把小玻璃片研磨成镜片，然后把研磨好的镜片装到镜筒里，用此来观察细小的物件。伯爵被这个前所未见的可以把东西放大观察的小发明迷住了。他邀请这个怪人住到了他的城堡里，作为伯爵的门客，此后他可以专心投入所有的时间来研究这些光学器件。

　　然而，镇子上的人得知后，都很生气。“我们还在受瘟疫的苦，”他们抱怨道，“而他却为那个闲人和他没用的爱好乱花钱！”伯爵听到后不为所动。

　　果不其然。他的工作获得了丰厚的回报：显微镜。显微镜的发明给医学带来了前所未有的发展，由此展开的研究及其成果，消除了世界上大部分地区肆虐的瘟疫和其他一些传染性疾病。

　　伯爵为支持这项研究发明所花费的金钱，其最终结果大大减轻了人类所遭受的苦难，这回报远远超过单纯将这些钱用来救济那些遭受瘟疫的人。

　　解决饥饿问题的关键有两部分：食物的生产和食物的发放。食物的生产所涉及的农业、畜牧业、渔业及其他大规模生产活动在世界上的一些地区高效高产，而在有的地区则产量严重不足。通过高科技手段，如灌溉管理，肥料的使用，天气预报，产量评估，程序化种植，农田优选，作物的习性与耕作时间选择和农作物调查及收割计划，可以显著提高土地的生产效率。

　　人造地球卫星无疑是改进这两个关键问题最有力的工具。在远离地面的运行轨道上，卫星能够在很短的时间里扫描大片的陆地。可以同时观察计算农作物生长所需要的多项指标，土壤、旱情、雨雪天气等等，并且可以将这些信息广播至地面接收站以便做进一步处理。事实证明，配备有土地资源传感器及相应的农业程序的人造卫星系统，即便是最简单的型号，也能给农作物的年产量带来数以十亿美元计的提升。

　　登月工程需要历史上前所未有的高精度和高可靠性。面对如此严苛的要求，我们要寻找新材料，新方法；开发出更好的工程系统，用更可靠的制作流程；让仪器的工作寿命更长久；甚至需要探索全新的自然规律。

　　这些为登月发明的新技术同样可以用于地面上的工程项目。每年，都有大概1000项从太空项目中发展出来的新技术被用于日常生活中，这些技术打造出更好的厨房用具和农场设备，更好的缝纫机和收音机，更好的轮船和飞机，更精确的天气预报和风暴预警，更好的通讯设施，更好的医疗设备，乃至更好的日常小工具。

　　你可能会问为什么先设计出宇航员登月舱的维生系统，而不是先为听力障碍患者造出有声阅读设备呢。答案很简单：解决工程问题时，重要的技术突破往往并不是按部就班直接得到的，而是来自能够激发出强大创新精神，能够燃起的想象力和坚定的行动力，以及能够整合好所有资源的充满挑战的目标。

　　太空旅行无可置疑是一项充满挑战的事业。通往火星的航行并不能直接提供食物解决饥荒问题。然而，它所带来大量的新技术和新方法可以用在火星项目之外，这将产生数倍于原始花费的收益。

　　由美国政府控制并提供资金支持的所有活动中，太空项目无疑最引人瞩目也最容易引起争议。尽管其仅占全部预算的1.6%，不到全民生产总值的千分之三。作为新技术的驱动者和催化剂，太空项目开展了多项基础科学的研究，它的地位注定不同于其他活动。从某种意义上来说，以太空项目对社会的影响，其地位相当于3000—4000年前的战争活动。

　　如果国家之间不再比拼轰炸机和远程导弹，取而代之比拼月球飞船的性能，那将避免多少战乱之苦！聪慧的胜利者将满怀希望，失败者也不用饱尝痛苦，不再埋下仇恨的种子，不再带来复仇的战争。

　　太空探索不仅仅给人类提供一面审视自己的镜子，它还能给我们带来全新的技术，全新的挑战和进取精神，以及面对严峻现实问题时依然乐观自信的心态。

　　我相信，人类从宇宙中学到的，充分印证了Albert Schweitzer那句名言：“我忧心忡忡地看待未来，但仍满怀美好的希望。”

　　向您和您的孩子们致以我最真挚的敬意！