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大飽眼福！在開放周一眼“看向宇宙”“潛入深海”

作者：新聞中心審核：新聞中心發(fā)布時間：2023-10-28 閱讀次數(shù)：

看到即賺到！10月27日，“科學(xué)無界”第二屆深圳北理莫斯科大學(xué)知識科學(xué)文化節(jié)開放周第三天，帶你透過中國“天眼”FAST去看透宇宙的奧秘，透過高清鏡頭潛入深海看清海底世界的神秘！一場視覺盛宴即將開啟，你準備好大飽眼福了嗎？

天眼“睜眼”！一眼望穿光年，向宇宙深處進發(fā)

“中國天眼工程全稱叫500米口徑球面射電望遠鏡……”10月27日下午5點，伴隨著日落的余暉，中國天眼FAST總工程師姜鵬走進3號教學(xué)樓的105教室?guī)碇v座《中國天眼工程》。

▲姜鵬

姜鵬稱，從第一臺9.47米望遠鏡開始，望遠鏡的發(fā)展歷史就是追求靈敏度的歷史。科學(xué)家們一直想要造更大口徑的望遠鏡，因為口徑越大，就意味著越大的收光面積，在探測暗弱信號方面有更強的能力。這樣，一方面可以極大地擴展可觀測樣本的數(shù)量，其中就可能孕育著一些重要發(fā)現(xiàn)；另一方面，也可以觀測到更早期或更遙遠的宇宙現(xiàn)象，對研究宇宙演化歷史有非常大的幫助。

姜鵬介紹到，20世紀的半個世紀以來，人類都難以突破大射電望遠鏡的百米工程極限，其中最成功的嘗試是直徑達305米的阿雷西博射電望遠鏡，“那么，這將是人類視野永遠的極限嗎？”姜鵬問道。隨著中國天眼FAST建設(shè)概念的提出，這一問題得到回答。“在一個300米的剖面，如果選擇合適的焦點，球面和拋物面偏離的最大距離只有0.47米，而這個0.47米就是FAST成立的基石。因此可以先建一個基準球面，在這個基準球面上布置一群微小驅(qū)動裝置，就可以在它局部形成300米的剖面。”姜鵬說道。

據(jù)悉，中國天眼FAST工程從2011年3月動工開建，2016年9月落成啟用，橫空出世的“中國天眼”刷新了世人對射電望遠鏡的認知極限：口徑500米，僅圈梁、索網(wǎng)和支撐饋源艙的6座高塔就用掉1萬多噸鋼材；反射面板總面積25萬平方米，相當于30個標準足球場，用掉2000多噸鋁合金。

中國天眼FAST的靈敏度是世界上第二大望遠鏡的三倍左右，這也是中國建造的射電望鏡第一次在靈敏度這個參數(shù)上達到了最高點。這為中國天文學(xué)的發(fā)展——包括科學(xué)家的一些重大發(fā)現(xiàn)，提供了可能。

中國天眼FAST究竟有多大？姜鵬比喻：“如果把它想象成一口鍋注滿水的話，那么全世界的所有人都可以在這里喝4瓶礦泉水。”說到中國天眼FAST的建造過程，姜鵬用超大型結(jié)構(gòu)工程的體量、高精密設(shè)備的加工精度、復(fù)雜的地形地貌特征這三點來說明必須使用非傳統(tǒng)的施工方案。“我們采用了很多不可思議的施工方式，比如反射面吊裝安裝。另外所有的樁基礎(chǔ)都是建在半山腰或懸崖峭壁，只能人工挖洞，最深挖了38米。挖洞需要兩個人配合，而這兩人要么是夫妻，要么是父子或兄弟，因為他們必須要互相信任。”

姜鵬介紹，中國天眼FAST的年度觀測時間穩(wěn)定在5300小時左右，在過去的三年時間里全年無休，日夜堅守。拓展人類觀測宇宙的視野極限后，中國天眼FAST給人們帶來了諸多驚喜：發(fā)現(xiàn)800余顆新脈沖星、首次在射電波段觀測到黑洞“脈搏”、探測到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵證據(jù)……

在已有的成就之上，F(xiàn)AST未來將何去何從？“我們期待在FAST周邊5公里建設(shè)20至30臺40米天線，來與FAST組成綜合孔徑陣列。這將大幅提高望遠鏡的分辨能力和成像效率，助力FAST持續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢。”姜鵬表示：“讓我們期待，也許未來已來！”

深海視角！一眼潛入海底，探索水下世界文明

“海底很危險，潛水絕不是一件低風(fēng)險的事，但為什么我還要去？因為水下實在是太太太漂亮了！”莫斯科大學(xué)生物實驗站首席工程師、潛水員部主任亞歷山大·謝苗諾夫，正興奮地向講座現(xiàn)場的聽眾分享自己鏡頭里絢麗的海底生物。10月27日，亞歷山大·謝苗諾夫帶來的講座主題是“看不見的世界”，透過亞歷山大·謝苗諾夫的鏡頭，聽眾們可以看到那些住在深海里的神秘生物，“這種蟲子很會用海底的石頭建房子，這種蟲子一碰就會立刻卷起來，這種生物是透明的，需要用手電筒照射才能拍攝到……”亞歷山大·謝苗諾夫一張張地分享清晰的圖片，仔細地介紹每一種海底生物的特征，如數(shù)家珍，聽眾們不時為這些從未見過的生物的魅力發(fā)出驚呼。

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▲亞歷山大·謝苗諾夫

“海洋生物學(xué)家是不是就是每天潛水和坐在顯微鏡前研究？”面對大家對海底生物學(xué)家生活的猜測，亞歷山大·謝苗諾夫笑著說確實如此，但比起“會做研究的潛水員”，他更想用“渾身長鱗拿著海叉的海王”來形容海洋生物學(xué)家——因為潛水的時候，他們也全身穿戴著裝備，手里拿著攝像頭和鉗子。“我已經(jīng)潛水十七年了，每一次在水下見到那些海底生物或者向別人分享這些生物的美，都讓我非常興奮。”亞歷山大·謝苗諾夫活力滿滿地介紹，讓聽眾們心神俱醉，一位聽眾忍不住在現(xiàn)場感嘆：“我太羨慕你的工作了，今晚估計會羨慕得睡不著！”提問環(huán)節(jié)，聽眾們紛紛問起，要如何加入專業(yè)的團隊學(xué)習(xí)海洋生物知識，海洋生物學(xué)家的生活還有什么有趣的事……

科技發(fā)展日新月異，10月27日晚在湖畔舞臺的三場科普講座帶領(lǐng)聽眾探索前沿科技知識。物理與數(shù)學(xué)科學(xué)博士、SberAI前景技術(shù)發(fā)展部主任、AIRI人工智能研究所科學(xué)顧問塞門·布登尼向觀眾講述物理約束的人工智能用于新材料發(fā)現(xiàn)。