在貴州形成于4500萬年前的巨型天坑中，科學(xué)家正在建造面積相當(dāng)于30個足球場的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。它像一只龐大而靈敏的“耳朵”，將捕捉來自遙遠(yuǎn)星塵最細(xì)微的“聲音”，洞察隱藏在宇宙深處的秘密。

　　這項中國有史以來最大的天文工程，總投資達12億元，2011年3月動工，預(yù)計2016年9月竣工。

　　中國科學(xué)院國家天文臺射電部首席科學(xué)家李菂說：“它建成后將在未來20至30年保持世界一流地位?！?

　　快！望遠(yuǎn)鏡

　　“大耳朵”正式的名字是：500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡?？茖W(xué)家將它的英文名縮寫為FAST。盡管被稱作“快”，建設(shè)這樣巨大的望遠(yuǎn)鏡卻絕對無法快速實現(xiàn)。從1993年最初提出計劃已過去了20多年，其間經(jīng)歷了反復(fù)研究論證。

　　射電望遠(yuǎn)鏡是在無線電波段觀測天體。來自太空天體的無線電信號極其微弱，自70多年前射電天文學(xué)誕生以來，所有射電望遠(yuǎn)鏡收集的能量還翻不動一頁書。閱讀宇宙邊緣的信息需要大口徑望遠(yuǎn)鏡。

　　為了加快對宇宙探索的進程，提高中國的深空探測能力，積極參與國際競爭，中國天文界于1993年提出利用貴州喀斯特洼地，建造世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。

　　如今，在貴州黔南州平塘縣名叫“大窩凼”的洼地中，望遠(yuǎn)鏡的白色鋼架已填滿整個山谷。工人們近日開始為望遠(yuǎn)鏡鋪設(shè)反射面。

　　FAST的鏡面由4000多塊小反射面組成。每一塊反射面的背后都有鋼索牽拉，用于調(diào)整方向。這樣精巧的設(shè)計可以讓反射面不斷變形，追蹤移動的天體，形成拋物面匯聚電磁波，就像一口大鍋中又套著個可以移動的大碗。

　　“讓如此巨大的望遠(yuǎn)鏡改變形狀，最大的困難是必須快速測量和控制上千臺電機。我們通過激光測量精確定位，精度要達到毫米級?！崩钋呎f。

　　FAST工程辦公室副主任張海燕介紹，與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)AST靈敏度將提高約10倍；與被評為人類20世紀(jì)10大工程之首的美國Arecibo300米望遠(yuǎn)鏡相比，其綜合性能提高約10倍。

　　“它非常壯觀，給人宏大、震撼之感?！眹姨煳呐_研究員陳學(xué)雷最近參觀了施工現(xiàn)場后感嘆道：“國家投資建設(shè)了這么大的望遠(yuǎn)鏡，作為科學(xué)家，我們一定要用好它，做出新的發(fā)現(xiàn)?！?

　　實際上，脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子等重要天文發(fā)現(xiàn)都與射電望遠(yuǎn)鏡有關(guān)。諾貝爾獎歷史上明確基于天文觀測的10項獲獎成果中有6項都出自射電望遠(yuǎn)鏡，射電天文學(xué)已成為諾貝爾獎的搖籃。

　　李菂說：“我們一定要盡快取得創(chuàng)新性成果，盡快挖掘獲得諾貝爾獎級發(fā)現(xiàn)的潛力。如果能探測到引力波或揭示物質(zhì)新形態(tài)，這些會是諾貝爾獎級的發(fā)現(xiàn)?！?

　　他表示：“我們的望遠(yuǎn)鏡是開放的，未來歡迎國內(nèi)外的科學(xué)家來使用。”

　　托“外星人”的福

　　20年前，朱博勤在崎嶇的山路上跋涉了兩個多小時，爬上“大窩凼”的埡口，眼前出現(xiàn)青山環(huán)抱的一片圓圓洼地，山上綠樹蔥郁，山谷內(nèi)灰瓦木屋點綴在農(nóng)田之間。這里有個好聽的名字：綠水村。12戶人家65口人居住在連電都不通的封閉小世界里。

　　貴州喀斯特地貌約占全省總面積70%，特別是在貴州南部，發(fā)育了大量喀斯特峰叢洼地。科學(xué)家認(rèn)為這種天然的洼地正適合建造形如大鍋的FAST，可以大大減少工程成本。

　　專家們先根據(jù)衛(wèi)星遙感影像，對400多個備選洼地中選出30多個實地考察。很多類似“大窩凼”的洼地中都有居民。

　　臺址系統(tǒng)總工程師朱博勤回憶說，有外國專家參與了考察。附近的老百姓聽說后趕了半天路來圍觀，滿山遍野站滿了人。“他們渴望了解外面的世界，就像我們渴望了解宇宙?！?

　　科學(xué)家說要在這建一座射電望遠(yuǎn)鏡，村民們不懂。當(dāng)科學(xué)家說可以用射電望遠(yuǎn)鏡找外星人，大家就明白了，并且特別高興，因為全世界都會知道他們的家。

　　最后，專家選定“大窩凼”，因為它不大不小，深度合適，形狀很圓，適于施工建設(shè)，巖石有足夠的承載強度。這里的喀斯特地質(zhì)條件可以保障雨水向地下泄流，避免損壞望遠(yuǎn)鏡。附近5公里半徑內(nèi)沒有一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，25公里半徑內(nèi)只有一個縣城，無線電干擾較少，無重大自然災(zāi)害記錄。

　　為了人類最大的望遠(yuǎn)鏡，“大窩凼”的居民搬遷到鎮(zhèn)里居住。其他洼地中的村民們羨慕不已地說：“不知道哪輩子修來的福，靠外星人讓他們搬離了這個地方?！?

　　天籟之音

　　FAST建成后，用這只“大耳朵”聽什么，科學(xué)家們還在不斷討論中。

　　李菂說，它投入使用后，可觀測的天體數(shù)目將大幅度增加，將搜尋到更多的奇異天體，可為科學(xué)家提供更多更好的觀測統(tǒng)計樣本，更可靠地檢驗現(xiàn)代物理學(xué)、天文學(xué)的理論和模型?！癋AST擬回答的科學(xué)問題不僅是天文的，也是面對人類與自然的。它潛在的科學(xué)產(chǎn)出也許我們今天還難以預(yù)測?！?

　　主要研究暗物質(zhì)與暗能量的科學(xué)家陳學(xué)雷說：“我對FAST非常期待。我們希望通過觀測中性氫的分布來研究宇宙膨脹速度，并推算暗能量的性質(zhì)。”

　　奇異的脈沖星強烈地吸引著科學(xué)家們。李菂說：“目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2000多顆脈沖星，我們期待找到新種類的脈沖星。”

　　陳學(xué)雷說：“脈沖星有很多怪異的現(xiàn)象和性質(zhì)，我們還無法理解。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些轉(zhuǎn)得特別快的脈沖星，叫毫秒脈沖星，大約每幾毫秒轉(zhuǎn)一圈。它為什么轉(zhuǎn)那么快，還需要研究。”

　　“脈沖星就像天體物理實驗室，很多最極端的現(xiàn)象就發(fā)生在那里?？茖W(xué)家可以將脈沖星作為工具研究萬有引力。如果將來發(fā)現(xiàn)脈沖星與黑洞組成的雙星系統(tǒng)，我們就可以利用脈沖星去研究黑洞周圍的時空?！标悓W(xué)雷說。

　　由于脈沖星的穩(wěn)定性可以超過原子鐘，有科學(xué)家提出，可以用脈沖星為太空飛船導(dǎo)航。

　　“另一個重要目標(biāo)是利用脈沖星探測引力波。引力波是愛因斯坦廣義相對論一個非常重要的預(yù)言，但科學(xué)家還沒有檢測到。引力波會使脈沖到達時間發(fā)生變化。如果我們能觀測到全天的脈沖星或者某一方向上的多個脈沖星周期發(fā)生變化，就能探測到引力波。”陳學(xué)雷說。

　　科學(xué)家還準(zhǔn)備用FAST搜尋識別可能的星際通訊信號，開展對地外文明的搜索。

　　李菂說：“找到地外智慧生命很難。我們的重點是尋找宇宙分子，也就是研究宇宙學(xué)尺度上的生命起源。幾乎可以肯定，再有兩三年，科學(xué)家就可以在太空中直接找到氨基酸。我估計找到地外生命也是非?？赡艿?，無論是太陽系內(nèi)還是太陽系外?！?

　　此外，F(xiàn)AST將為中國深空探測提供一個高靈敏度、高分辨率的地面跟蹤與遙控設(shè)備，它將使中國深空測控能力延伸至太陽系外緣，將深空通訊數(shù)據(jù)下行速率提高數(shù)十倍，同時填補美國、西班牙和澳大利亞三個深層空間跟蹤站在經(jīng)度分布上的空白。

　　李菂說：“對于人類來說，探索未知世界、滿足好奇心，是與吃飯睡覺同等重要的本質(zhì)權(quán)利。探索未知世界會激發(fā)人類的創(chuàng)造力，去做人類以前做不到的事情，找到原來根本想象不到的解決問題的辦法，這其中會產(chǎn)生巨大價值?！?(記者喻菲 全曉書 楊春雪羅彬琦參與采寫 )