中国天眼正扩建，周边将建24台望远镜组成核心阵，观测能力将跃升|中国天眼|天文|射电望远镜|引力波

“中国天眼（FAST）”可谓是我国最有名气的望远镜了，其全称为“500米口径球面射电望远镜”，是世界最大单口径球面射电望远镜，其电波接收面积相当于30个足球场那么大。自投入运行以来，已在脉冲星、快速射电暴以及纳赫兹引力波探测等多个前沿领域取得了举世瞩目的原创性科学成果。

虽然中国天眼的射电观测能力超强，但我国天文科研工作者们却还想着如何进一步提升其观测能力。如今，在FAST迎来建成八周年之际，中国天眼运行和发展中心于9月25日宣布：FAST核心阵试验样机建设正式启动，将在中国天眼的周边5公里范围内建造24台40米口径的大型射电望远镜。

这一扩建项目预期将大幅提高FAST的天文观测能力，使中国天眼的观测水平“由粗线条的素描水平升级到高分辨率的数码照片的水平”，进一步巩固和提升其在国际天文学界的领先地位。

其实，中国天眼的运营方一直在探索如何进一步提升FAST的科学观测能力。中国天眼是世界上灵敏度最高的射电望远镜，但是在成像方面还是稍显不足，因为它无法随观测对象而移动，用最大口径追踪观测某个观测对象，只能被动地巡天观测，于是科学家们想出了一种方案，就是建造成本相对较低的射电望远镜阵列方案。

该方案的建造目的就是计划利用FAST周边5公里范围内优越的电磁环境，增建24台直径为40米的全可动射电望远镜，与FAST共同组成一个强大的综合孔径阵列——即FAST核心阵。

这使得中国天眼核心阵的观测范围就大得多了去了，以中国天眼为圆心的周边5公里的范围的面积广达86平方公里，虽然实际增加的信号接收面积只有3.6万平方米，不到中国天眼信号接收面积的1/5，但是按国际上颇负盛名的“平方公里阵列”望远镜的算法来看，中国天眼核心阵列一旦建成，必将是全世界最大的射电望远镜观测阵列，这里也将成为全世界最大的射电望远镜观测基地。

如今首台40米口径的射电望远镜正在建造中，它是一种观测镜面可移动的望远镜，可以根据观测对象的位置调整观测角度，使整个镜面正对观测对象，当覆盖86平方公里的24台射电望远镜全部朝向某一个观测对象的时候，再加上中国天眼的超高灵敏度和强大观测能力，这种配合运作之下将能获取超高分辨率和精确度的天文影像资料，可以说其观测能力将跃升到一个新的高度上。

专家认为：中国天眼FAST核心阵试验样机的启动建设，标志着中国在天文学和射电望远镜技术领域又迈出了坚实的一步，向着更深远的宇宙探索之旅扬帆起航。

不过，要完成这一科研工程也并不容易，中国科学院国家天文台副台长、FAST运行和发展中心主任姜鹏指出，虽然40米口径的射电望远镜建设技术难度相对较低，但如何使这些小型望远镜与FAST这样的大口径望远镜实现高效的组网观测，却面临着前所未有的技术挑战。这其中包括高性能常温接收机的研发，以及综合孔径数据处理技术的突破，特别是在不同孔径望远镜数据融合处理方面，国内尚缺乏成熟经验。

但是如今我国已是有着超强工业能力的国家，这些问题都难不住建设者们，相信FAST核心阵很快就能建成。未来，它将在引力波探测事件、快速射电暴研究、伽马射线暴观测、超新星及黑洞潮汐瓦解事件等多个天文学热点领域的研究将发挥越来越重要的作用。此外，该阵列还有望在近地天体预警、深空卫星通信等深空探测领域提供关键性的战略支撑。