7月3日，中科院國家天文臺(tái)主持建設(shè)，位于貴州省平塘縣大窩凼洼地的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（Five hundred meter Aperture Spherical Telescope，簡稱FAST）完成最后一塊反射面單元的吊裝。根據(jù)建設(shè)規(guī)劃，F(xiàn)AST將在2016年9月全部建成并初步投入使用，屆時(shí)，F(xiàn)AST成為世界上現(xiàn)役的口徑最大、最具威力的單天線射電望遠(yuǎn)鏡。

著名科幻作家劉慈欣，也出席了竣工儀式。

FAST的本體是由4000多塊反射面板組成的半徑500米球反射面，總面積約25萬平方米，相當(dāng)于30個(gè)足球場的大小。

FAST重要應(yīng)用價(jià)值

1. 把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣，將深空通訊數(shù)據(jù)下行速率提高100倍。脈沖星到達(dá)時(shí)間測量精度由2008年為止已有的120納秒提高至30納秒，成為國際上最精確的脈沖星計(jì)時(shí)陣，為自主導(dǎo)航這一前瞻性研究制作脈沖星鐘。

FAST作為一個(gè)多學(xué)科基礎(chǔ)研究平臺(tái)，有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣，觀測暗物質(zhì)和暗能量，尋找第一代天體。能用一年時(shí)間發(fā)現(xiàn)約7000顆脈沖星，研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律；有希望發(fā)現(xiàn)奇異星和夸克星物質(zhì)；發(fā)現(xiàn)中子星——黑洞雙星，無需依賴模型精確測定黑洞質(zhì)量；通過精確測定脈沖星到達(dá)時(shí)間來檢測引力波；作為最大的臺(tái)站加入國際甚長基線網(wǎng)，為天體超精細(xì)結(jié)構(gòu)成像；還可能發(fā)現(xiàn)高紅移的巨脈澤星系，實(shí)現(xiàn)銀河系外第一個(gè)甲醇超脈澤的觀測突破；用于搜尋識(shí)別可能的星際通訊信號(hào)，尋找地外文明等等。

2. 進(jìn)行高分辨率微波巡視，以1Hz的分辨率診斷識(shí)別微弱的空間訊號(hào)，作為被動(dòng)戰(zhàn)略雷達(dá)為國家安全服務(wù)。作為“子午工程”的非相干散射雷達(dá)接收系統(tǒng)，提供高分辨率和高效率的地面觀測；跟蹤探測日冕物質(zhì)拋射事件，服務(wù)于太空天氣預(yù)報(bào)。

3. FAST研究涉及了眾多高科技領(lǐng)域，如天線制造、高精度定位與測量、高品質(zhì)無線電接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理、超寬帶信息傳輸、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理等。FAST關(guān)鍵技術(shù)成果可應(yīng)用于諸多相關(guān)領(lǐng)域，如大尺度結(jié)構(gòu)工程、公里范圍高精度動(dòng)態(tài)測量、大型工業(yè)機(jī)器人研制以及多波束雷達(dá)裝置等。FAST的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)將對(duì)中國制造技術(shù)向信息化、極限化和綠色化的方向發(fā)展產(chǎn)生影響。

4. FAST建在貴州，將會(huì)對(duì)中國西南貧困山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)繁榮產(chǎn)生不可估量的影響，為國家西部開發(fā)戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量。

FAST施工現(xiàn)場

開創(chuàng)建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式

這個(gè)位于貴州省黔南州平塘縣大窩凼洼地的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)去年7月17日開工建設(shè)，它突破了以往射電望遠(yuǎn)鏡的百米極限，開創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式。

FAST是世界在建的最大射電望遠(yuǎn)鏡，借助天然圓形溶巖坑建造。FAST的反射鏡邊框是1500米長的環(huán)形鋼梁，而鋼索則依托鋼梁，懸垂交錯(cuò)，呈現(xiàn)出球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

FAST建造過程中

索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是FAST主動(dòng)反射面的主要支撐結(jié)構(gòu)，是反射面主動(dòng)變位工作的關(guān)鍵點(diǎn)。索網(wǎng)制造與安裝工程也是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程的主要技術(shù)難點(diǎn)之一，其關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括：超大跨度索網(wǎng)安裝方案設(shè)計(jì)、超高疲勞性能鋼索結(jié)構(gòu)研制、超高精度索結(jié)構(gòu)制造工藝等。而索網(wǎng)工程的順利完成，意味著FAST工程已經(jīng)在上述關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)方面實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性突破。

FAST建造過程中

FAST索網(wǎng)結(jié)構(gòu)直徑500米，采用短程線網(wǎng)格劃分，并采用間斷設(shè)計(jì)方式，即主索之間通過節(jié)點(diǎn)斷開。索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)高于國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)范要求：例如，主索索段控制精度須達(dá)到1毫米以內(nèi)，主索節(jié)點(diǎn)的位置精度須達(dá)到5毫米，索構(gòu)件疲勞強(qiáng)度不得低于500MPa。整個(gè)索網(wǎng)共6670根主索、2225個(gè)主索節(jié)點(diǎn)及相同數(shù)量的下拉索。索網(wǎng)總重量約為1300余噸，主索截面一共有16種規(guī)格，截面積介于280—1319平方毫米之間。由于場地條件限制，全部索結(jié)構(gòu)須在高空中進(jìn)行拼裝。

施工安裝現(xiàn)場

索網(wǎng)采取主動(dòng)變位的獨(dú)特工作方式, 即根據(jù)觀測天體的方位，利用促動(dòng)器控制下拉索，在500米口徑反射面的不同區(qū)域形成直徑為300米的拋物面，以實(shí)現(xiàn)天體觀測。

FAST索網(wǎng)是世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也是世界上第一個(gè)采用變位工作方式的索網(wǎng)體系。其技術(shù)難度不言而喻，需要攻克的技術(shù)難題貫穿索網(wǎng)的設(shè)計(jì)、制造及安裝全過程。僅以高應(yīng)力幅鋼索研制為例，F(xiàn)AST工程對(duì)拉索疲勞性能的要求相當(dāng)于規(guī)范規(guī)定值的2倍，國內(nèi)外均沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)或資料作為參考。其研制工作經(jīng)歷了反復(fù)的“失敗—認(rèn)識(shí)—修改—完善”過程，最終歷時(shí)一年半時(shí)間才完成技術(shù)攻關(guān)。所取得的成果已經(jīng)在國際專家評(píng)審會(huì)上得到國外專家組的認(rèn)可，成功在FAST工程上得到應(yīng)用。隨著索網(wǎng)諸多技術(shù)難題的不斷攻克，形成了12項(xiàng)自主創(chuàng)新性的專利成果，其中發(fā)明專利7項(xiàng)，這些成果對(duì)我國索結(jié)構(gòu)工程水平起到了巨大的提升作用，也將應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的其他領(lǐng)域。

建成后俯瞰FAST效果圖