“中國天眼”將陣列化擴建，打造“全球唯一巨型綜合孔徑陣列”

近日，中國天眼FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）迎來重大升級：其擴展陣項目已在湖南湘西州龍山縣開展前期選址勘察，同時規劃以FAST為核心，在周邊布設數十臺中等口徑天線，構建全球唯一的巨型綜合孔徑陣列的消息。信息來源于央視新聞、人民網等權威媒體對FAST升級規劃的詳細解讀。

作為世界最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡，FAST就像一位“宇宙聽力冠軍”，能捕捉到遙遠太空最微弱的射電信號。自2016年試運行以來“戰績斐然”——在脈沖星、快速射電暴、納赫茲引力波等領域斬獲多項原創性成果。

但這位“冠軍”也有遺憾：受單一口徑限制，觀測遙遠天體時的分辨率還需要再更進一步，而且它在觀測時受到地球自轉位移的影響，不能長時間朝向某一片空域，不利于長時間觀測某一天體，這些都成了科學家推進“陣列化”擴建的核心動因。

此次擴建的“巧思”，在于變“單兵作戰”為“協同作戰”。根據規劃，升級方案主要分兩類推進：一類是在湖南選址建設的FAST擴展陣（FASTA），計劃用5米口徑天線和簡易接收單元鋪設密集網，把原本300米的有效基線擴大到幾十公里，且每個單元不單獨配數字信號處理裝置，而是通過光纖將信號傳至FAST總處理器，既省成本又能讓“天眼視力”躍升，將空間分辨率提升10-100倍。

另一類是在FAST周邊30公里的“電磁凈土”里，布設數十臺40米口徑中型天線，目前已有4臺實驗陣建成，其中2臺還成功與FAST聯合觀測到清晰干涉條紋，未來這些“小助手”將與FAST組成“超級戰隊”，構建出虛擬口徑達幾十公里的“超級望遠鏡”，屆時它的靈敏度和分辨率都將大大提升。

從科學價值來看，這次“陣列化”擴建堪稱給FAST裝上了“多功能宇宙探測儀”。一方面，它能幫人類更精準地尋找地外生命線索——科學家計劃用升級后的FAST，在距離地球約100光年范圍內尋找擁有磁場的系外行星。

要知道，磁場是行星宜居的關鍵條件之一，就像地球的磁場能阻擋有害宇宙射線，保護生命繁衍；而通過射電信號探測系外行星磁場，正是FAST的優勢所在——宇宙射電波能穿透大氣層完整抵達地面，且FAST單位接收面積性價比極高，其造價僅12億元人民幣，遠低于國際同類陣列望遠鏡（如66個單元組成的ALMA射電望遠鏡造價約92億元人民幣）。

另一方面，升級后的FAST還能破解更多宇宙謎題：比如深入研究快速射電暴的起源、解決哈勃常數危機、尋找迷失的重子物質，甚至還能服務近地天體預警、深空探測等國家戰略，就像一位“宇宙哨兵”，提前為地球規避小行星撞擊風險。

從長遠影響來看，FAST的“陣列化”擴建不僅能鞏固我國在中低頻射電天文領域的國際領先地位，還將推動射電天文學研究進入“中國時刻”。目前已有超過10個國家和地區的科研團隊參與FAST相關研究，未來隨著兩個系統化巡天計劃（CRAFTS和GAS）的推進，預計將發現上千顆脈沖星、幾十萬個新氣體星系，繪制出超過100億像素的新一代原子氫氣天圖。

這些成果或許能讓人類重新認識宇宙：比如證明系外行星磁場普遍存在，顛覆對地外生命的現有認知；又或者在脈沖星黑洞系統、引力波源等領域催生重大突破，幫我們揭開宇宙誕生和演化的更多秘密。

如今，FAST擴展陣已在湖南啟動選址勘察，整體升級計劃預計3-4年內完成。這場“陣列化”擴建不僅是一次望遠鏡的技術升級，更是人類探索宇宙的又一次“勇敢邁步”——當FAST的“眼睛”變得更亮、“耳朵”變得更靈，我們與宇宙的距離，或許將因此更近一步。

消息來源：人民網1月17日報道《“中國天眼”要升級了！為什么要升級？怎么升級？》https://m.toutiao.com/is/LBLqYdUB49k/ LBLqYdUB49k` dvX:/ e@o.Dh :1am