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FAST的500米天线使其成为世界上最大的单天线无线电天文台。预计2021年将向国际观察员开放。

图片摄于2020年1月11日，展示了中国的五百米口径球面射电望远镜（FAST）。

波多黎各传奇的阿雷西博望远镜（Arecibo telescope）在2020年末的飓风中受损，功能遭到破坏，这使射电天文学受到了严重打击。美国国家科学基金会在2020年11月宣布，阿雷西博望远镜将被拆卸。然而在12月11日，当900吨的接收台掉落在望远镜下的巨大反射盘上时，挽救这台人们心爱望远镜的所有希望都破灭了。

阿雷西博望远镜曾是世界上最大的单碟射电望远镜，现在已被中国西南部建造的一个更大的望远镜FAST所取代。如今，需要高度精确射电望远镜数据的天文学家们将他们的希望都寄托于这台拥有500米口径球面的射电望远镜FAST上，FAST在2020年1月宣布完全投入使用。关于这台射电望远镜现在有更多的新闻。根据新华网2021年1月4日的报道，FAST正在向外国观察者开放，该观测项目于2021年4月1日结束。

预计约有百分之十的观测时间可以被国际观测项目使用，那些观测记录将于2021年8月1日开始。

2011年至2016年间，在中国贵州省一个偏远的山谷建造了FAST工程。它的直径长达1640英尺（约500米）。FAST在2016年9月观测到了天文学家说称的“第一束光”，随后它接受了大量的测试。

从侧面观察FAST天线的抛物面，我们能够看到露出来的铝三角面板，每个三角的边长有36英尺（11米）。图片来源：厦门大学星系与宇宙学组的天文学家芦李源于2017年拍摄。为了防止除FAST之外的无线电设备干扰到天文检测，现场不允许使用数码相机。

这台望远镜和阿雷西博相比怎么样？这两座天文台非常相似，都建在自然的碗状洼地里。因此，FAST和Arecibo都只是盯着——或多或少——直上（天文学家称之为天顶）。望远镜跟踪地球的自转来改变观察方向。我写“或多或少”是因为方向可以改变一点。悬挂在每个望远镜宽碟上方的探测器，位于一个称为小屋的结构中，可以移动，一次跟踪一个物体几个小时。

另外，在FAST的情况下，整个探测器舱都可以移动，此外，碟形物本身也很灵活，由大约4400块单独的铝板组成，铝板可以指向不同的方向，使碟形物能够聚焦在天空的不同区域。相比之下，阿雷西博的盘子是固定的。这一点，再加上更大的碟形深度，使得法斯特能够比阿雷西博更大范围（2-3倍）地成像天空。

这架望远镜与阿雷西博望远镜有什么区别呢？其实，这两个观测站非常相似，它们都建在碗状盆地处。因此，

500米口径球面望远镜的500米盘有可移动的接收器被集中放在那，此图片来自liyuan lu

拥有500米的口径，500米口径球面射电望远镜大约是阿雷西博的两倍，阿雷西博全长305米（1000英尺）。这也使它拥有大约两倍的 敏感度。然而最重要的是有效直径并不是全长，就500米口径球面射电望远镜而言，在任意时刻都接近300到500米·是为了更长时间遵循同一个目标对于阿雷西博在相同的情况下，甚至更小的范围内它的有效直径只有221米

500米口径球面射电望远镜能否被视为一个阿雷西博的替代者？实际上，500米口径球面射电望远镜是唯一的另一个在相似的波长能以相似的且更好的敏感度观察的望远镜。阿雷西博对3厘米至1米的波长起作用（1-39英寸，稍微短一些，不完全等同于500米口径球面射电望远镜所观察到的波长）。但是除此之外，阿雷西博配备有一个能够发送出强烈的雷达信号的发射机。美国航空航天局投资了阿雷西博行星雷达系统，这让阿雷西博研究了从水星至土星的立体物，且展示了非常精确的近地物体，第一次给宇宙有意图的联系信息。如此强有力的发射机对于500米口径球面射电望远镜的小的接收舱太大太重了。

500米口径射电望远镜有效光圈为300米，图像来源于phoenix7777，cc by-sa4.0 来源于维基媒体共享

一个射电望远镜就像一个大的无线接收器·可以接收到来之外太空微弱的波长·因为无线电波比可见光的波长更长，射电望远镜相比于光学望远镜的分辨率更高·更容易看到所观察物体的细节。就500米口径球面射电望远镜而言，它能够观察到波长从10厘米到4.3米（4英寸到14英尺）但所能研究的范围不能局限于此。

脉冲星，不仅仅你在银河系中存在，也在其他星系中存在。银河系之外的脉冲星之前并不能被观察到，由于他们遥远而又微弱的信号使得其他望远镜观测不到。500米口径射电望远镜自运行截至2021年的1月份，已经发现并测得有240个脉冲星。

- - -引力波。通过监测脉冲星，FAST为寻找低频引力波的国际合作做出了贡献。

-快速射电暴。在2020年8月和9月，FAST探测到一个名为FRB 121102的快速射电暴，它太过微弱，其他任何望远镜都探测不到

-系外行星之前从未(确切地)被探测到过射电波长。然而，FAST望远镜足够强大到探测到极化无线电发射。其辐射程度意味着一颗行星拥有强大的磁场，天文学家有观点认为这是保护潜在生命(就像地球一样)所必需的。即使FAST的直径很大，也无法提供相应的分辨率来精确定位类似行星的物体，但如果在一个阵列中增加36个5米的小碟子，将有助于提高分辨率(看得清楚的能力)100倍。

-中性氢——宇宙中最丰富的元素，在我们的银河系和其他星系的星际介质中释放出小波长21厘米的能量。

望远镜也将是干涉测量法的一部分，它将与世界上其他望远镜连接，比如VLBI网络（一种大规模集成网络）。

这个305米(1000英尺)的碟形和接收器组装是世界上最大的单碟形望远镜，位于波多黎各的阿雷西博望远镜在坍塌前几年组装的。图片来自特蕾莎·维格特。

结论：FAST, 位于中国西南，目前世界最大的单口径电望远镜，直径达500米（1640英尺），已经全面运行并开始接收来自国际天文方面的观测提议。

作者：Theresa Wiegert

FY：Astronomical volunteer team

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