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都说南仁东20年做了一件事：国家重大科技基础设施，世界最大的500米口径球面射电望远镜（FAST），2016年9月25日落成启用，人称“中国天眼”。他是这项大工程的发起者及奠基人，首席科学家兼总工程师，人称“中国天眼之父”。而该工程核心团队的成员，大部分是他的学生。那么，他们造出来的“中国天眼”，究竟是一只什么样的天眼？
首先我们还得追溯到望远镜的发明历史。我们知道天文望远镜，主要有光学望远镜和射电望远镜，此外还有红外、X射线、伽马射线等望远镜。最初的天文望远镜是光学望远镜。1609年，45岁的意大利科学家伽利略，在一根管子两端装了两个镜片，对着月亮一看，看到了环形山，从此有了现代天文学。早年的电视，收不到信号，屏幕上密密麻麻的雪花闪烁。这是电磁波信号，包括来自太空的射电辐射。1933年，美国贝尔实验室的科学家卡尔·央斯基，研究长途通讯中的静电噪声时，发现银河中心持续的射电辐射，从此有了射电天文学。格罗特·伯雷应聘贝尔实验室失败，1937年在芝加哥附近的自家后院，制造出第一台射电望远镜。这两个小伙子，取得如此重大成果时，都只有二十多岁。
天文学家都想要很大很大的锅盖。以前屋顶上经常会看到“锅盖天线”，口径越大，电视画面越清晰。射电望远镜的“锅盖”，也是如此。所以世上的射电天文学家，都想有大口径“锅盖”，提高射电望远镜灵敏度。当年伯雷制造的射电望远镜，抛物面天线直径是9.45米。美国上世纪60年代在波多黎各建造了阿雷西沃射电望远镜，口径305米，在老大位置上坐了数十年。口径100米的射电望远镜，有德国波恩附近的埃费尔斯贝格射电望远镜，以及美国格林班克射电望远镜。而“中国天眼”FAST口径500米，抢到了老大之位。还能不能制造更大的锅盖呢？单个望远镜，要做得更大是很难了。不过办法是有的，用大量射电望远镜组成一个阵列，分布在辽阔的地理空间，收到信号综合分析，就相当于一个超大望远镜了。比如国际天文学界正在建设的“平方公里阵列望远镜（SKA）”，它的观测能力将是神级的。中国是SKA的首创国之一。
平方公里阵列望远镜，分布在从非洲到大洋洲的辽阔空间，而美国的阿雷西沃望远镜，和中国的“天眼”，都造在偏远的山窝里——喀斯特地形的洼坑中。这有什么讲究？据专家说，好处不止一个。位置偏远，意味着受其他无线电信号的干扰最小；洼坑地形，是建造大锅盖的理想之地；喀斯特地形，即熔岩地形，排水畅通。建造“中国天眼”之前搜寻选址，找了300多个洼坑，南仁东拄着拐杖，亲自考察了平塘县的几十个候选台址。贵州黔南州平塘县的大窝凼，地形最理想，获得最高分。
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：“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。”他说，中国“天眼”有很多是有自主知识产权的，“都由国内顶级企业建造完成”。组成射电望远镜“镜面”的4450块反射面单元，每一块标准单元有两部分，铝合金背架、反射面面板。这个铝合金背架，是萧山企业东南网架制造拼装的。圈梁、索网和支撑馈源舱的6座高塔，用掉的钢材有1万多吨。美国阿雷西沃望远镜的馈源平台，1000多吨重，几乎固定在半空，这样的设计有利于馈源的定位，却缩小了观测角度。王启明说：“如果我们按照阿雷西沃的方案，我们500米望远镜，馈源平台重量至少会达到几千吨。这样重的大家伙挂在空中，成本相当大了。”他说，中国“天眼”用了轻型索支撑馈源平台方案，馈源舱只有30吨重。
（《都市快报》2017年9月23日，有删改）
