在世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST建成八周年之際，中國天眼FAST核心陣試驗(yàn)樣機(jī)建設(shè)今天正式啟動，將有望進(jìn)一步大幅提高FAST望遠(yuǎn)鏡的天文觀測能力。
為進(jìn)一步提升FAST科學(xué)觀測能力，保持領(lǐng)先的科學(xué)優(yōu)勢，科研團(tuán)隊提出了一種低成本、可快速實(shí)施的射電望遠(yuǎn)鏡陣列方案，充分利用FAST周邊5公里內(nèi)的優(yōu)良電磁環(huán)境優(yōu)勢，建設(shè)24臺40米口徑全可動射電望遠(yuǎn)鏡與FAST組成綜合孔徑陣，即FAST核心陣。
中國科學(xué)院國家天文臺副臺長、FAST運(yùn)行和發(fā)展中心主任姜鵬介紹，相對于500米口徑球面望遠(yuǎn)鏡而言，40米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡建設(shè)本身難度并不大，但是要和大口徑的FAST達(dá)到組網(wǎng)觀測的效果，卻面臨兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題。一是高性能的常溫接收機(jī)，這是團(tuán)隊以前從來沒有的；二是綜合孔徑的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，尤其是不同孔徑望遠(yuǎn)鏡配在一起的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在國內(nèi)目前來講也沒有特別成熟的經(jīng)驗(yàn)，都需要技術(shù)突破。
FAST核心陣將有效提升觀測分辨率和成像能力
中國天眼FAST是世界最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，其綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。自運(yùn)行以來，F(xiàn)AST在脈沖星、快速射電暴、納赫茲引力波等領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重要原創(chuàng)性成果。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、FAST運(yùn)行和發(fā)展中心首席科學(xué)家朱煒瑋介紹，相較于在運(yùn)行的百米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST的靈敏度要高一個數(shù)量級，但是其分辨率與國際一流的陣列望遠(yuǎn)鏡相比卻要低很多。分辨能力和口徑的大小有關(guān)，在FAST周圍加一些輔助的望遠(yuǎn)鏡，相當(dāng)于把它變成了一個口徑很大的望遠(yuǎn)鏡，只是這個口徑很大的望遠(yuǎn)鏡里面只有一些很小的地方是真的有鏡子的，那么它可以有很好的分辨能力，就使得本來已經(jīng)很靈敏的望遠(yuǎn)鏡，突然就有了一個能夠分辨空間的成像能力，這是一個能力上的提高。
據(jù)了解，F(xiàn)AST核心陣將有效提升其分辨率、精確定位和精細(xì)成圖能力，大大拓展現(xiàn)有科學(xué)研究領(lǐng)域，特別是在引力波事件、快速射電暴、伽馬射線暴、超新星、黑洞潮汐瓦解事件等方面發(fā)揮重大作用。除了天體物理學(xué)研究，F(xiàn)AST核心陣還可以在近地天體預(yù)警、深空衛(wèi)星通訊等深空探測領(lǐng)域發(fā)揮作用，為我國空天領(lǐng)域起到重要的戰(zhàn)略支撐作用。
(總臺央視記者 帥俊全)