中國天眼：在射電天文領域領先世界20年

本報記者 何星輝

是什麼，讓中國在射電天文領域從遠遠落後到領先世界20年？是中國天眼。坐落在貴州省平塘縣大窩凼，是目前世界上最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡，一個妥妥的大國重器。

最遠能探測137億光年之外，靈敏度比德國高10倍，比美國高3倍，甚至“你在月球上打電話，這裏能聽得清清楚楚”。為了鑄就這口“大鍋”，天文學家南仁東耗盡了一生心血。最終，中國天眼開了“眼”，他卻永遠閉上了眼。

令人欣慰的是，無論是在調試期間，還是正式投入運行，中國天眼的表現沒有讓人失望。而今，越來越多的科學家接力呵護中國天眼，讓其表現越來越亮眼。

一個人和他的22年

“別人都有自己的大設備，我們沒有，我挺想試一試。”南仁東説這話的時候是1993年。那一年，中國射電望遠鏡的口徑只有25米，而早在1963年，美國就已經擁有350米口徑的阿雷西博射電望遠鏡。

抱着這個樸素的念頭，從1994年開始，南仁東和他的團隊踏上了漫漫征程。他們要建造的，是一個世界上最大的射電望遠鏡。

這在當時，被認為是一項不可能實現的任務。從選址開始，就像打怪升級一般，南仁東克服了一個又一個的困難。最終，在貴州平塘，南仁東找到了一個地球上獨一無二、最適合建設射電望遠鏡的台址。

這是從全國成千上萬個候選窪地裏挑選出來的，可謂萬里挑一。光選址和研究，南仁東就花了13年的時間。

選址難，立項難，建設難上加難。南仁東和團隊解決了一個又一個的難題，而這些難題在全世界幾乎都沒有經驗可以借鑑，只能埋頭開展技術攻關。

“如果沒成功，我怎麼交代？欠了國家的、鄉親的，我有退路嗎？”沒有退路的南仁東，把心思全放在了中國天眼的建設現場，他親力親為，耗盡心血。

2016年9月25日，中國天眼建成。南仁東用自己人生中的22年，鑄就了一個大國重器。2017年9月15日，他卻永遠閉上了雙眼。真是“古有十年磨一劍，今有廿載鑄天眼”。

224顆脈衝星和5000個工作機時

進入調試期後，中國天眼表現令人驚豔。

一般情況下，國際上傳統大型射電望遠鏡的調試周期不少於4年，但中國天眼提前完成了調試任務，整體性能穩定可靠，並在調試階段取得了一批有價值的科學成果。其中，探測到146顆優質的脈衝星候選體（102顆得到認證），實現了目前國際最高精度的脈衝星測時觀測，並找到一例新的重複性快速射電暴，這些成果為利用脈衝星計時陣探測低頻引力波提供了重要條件。同時，中國天眼還實現了偏振校準，並利用創新方法探測到銀河系星際磁場。

正因為主要性能指標達到了國際領先水平，今年1月份，中國天眼通過了國家驗收，正式投入運行。

不過，在正式投入運行不久，中國天眼即遭遇疫情衝擊。為了確保中國天眼觀測不停擺，運營團隊制定觀測計劃，20多名科研人員堅守在觀測現場，克服了疫情帶來的種種不便，有的一待就是兩個月。這期間，中國天眼完成觀測時長達1000多小時，多項觀測任務提前完成。

“它超出了我的預期，現在每天可以保證20個小時左右的觀測時長。”針對中國天眼正式運行以來的情況，總工程師姜鵬表示，觀測時長是科學產出的重要保障，原以為要達到5000個工作機時的話，至少需要3至5年，沒想到今年就做到了。“這需要很好的可靠性。”

截至9月中旬，中國天眼發現的脈衝星已達224顆。在探測脈衝星領域，中國天眼已經達到國際上的絕對一流水平。

目前，中國天眼已經啓動了脈衝星測時陣列、漂移掃描多科學目標巡天等5個重大和優先項目。未來3至5年，中國天眼的高靈敏度將有可能在低頻引力波探測、快速射電暴起源、星際分子等前沿方向取得突破。