“中国天眼”将阵列化扩建，打造“全球唯一巨型综合孔径阵列”|中国天眼|信号|宇宙|射电|望远镜|磁场|综合孔径|脉冲星|阵列化

近日，中国天眼FAST（500米口径球面射电望远镜）迎来重大升级：其扩展阵项目已在湖南湘西州龙山县开展前期选址勘察，同时规划以FAST为核心，在周边布设数十台中等口径天线，构建全球唯一的巨型综合孔径阵列的消息。信息来源于央视新闻、人民网等权威媒体对FAST升级规划的详细解读。

作为世界最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，FAST就像一位“宇宙听力冠军”，能捕捉到遥远太空最微弱的射电信号。自2016年试运行以来“战绩斐然”——在脉冲星、快速射电暴、纳赫兹引力波等领域斩获多项原创性成果。

但这位“冠军”也有遗憾：受单一口径限制，观测遥远天体时的分辨率还需要再更进一步，而且它在观测时受到地球自转位移的影响，不能长时间朝向某一片空域，不利于长时间观测某一天体，这些都成了科学家推进“阵列化”扩建的核心动因。

此次扩建的“巧思”，在于变“单兵作战”为“协同作战”。根据规划，升级方案主要分两类推进：一类是在湖南选址建设的FAST扩展阵（FASTA），计划用5米口径天线和简易接收单元铺设密集网，把原本300米的有效基线扩大到几十公里，且每个单元不单独配数字信号处理装置，而是通过光纤将信号传至FAST总处理器，既省成本又能让“天眼视力”跃升，将空间分辨率提升10-100倍。

另一类是在FAST周边30公里的“电磁净土”里，布设数十台40米口径中型天线，目前已有4台实验阵建成，其中2台还成功与FAST联合观测到清晰干涉条纹，未来这些“小助手”将与FAST组成“超级战队”，构建出虚拟口径达几十公里的“超级望远镜”，届时它的灵敏度和分辨率都将大大提升。

从科学价值来看，这次“阵列化”扩建堪称给FAST装上了“多功能宇宙探测仪”。一方面，它能帮人类更精准地寻找地外生命线索——科学家计划用升级后的FAST，在距离地球约100光年范围内寻找拥有磁场的系外行星。

要知道，磁场是行星宜居的关键条件之一，就像地球的磁场能阻挡有害宇宙射线，保护生命繁衍；而通过射电信号探测系外行星磁场，正是FAST的优势所在——宇宙射电波能穿透大气层完整抵达地面，且FAST单位接收面积性价比极高，其造价仅12亿元人民币，远低于国际同类阵列望远镜（如66个单元组成的ALMA射电望远镜造价约92亿元人民币）。

另一方面，升级后的FAST还能破解更多宇宙谜题：比如深入研究快速射电暴的起源、解决哈勃常数危机、寻找迷失的重子物质，甚至还能服务近地天体预警、深空探测等国家战略，就像一位“宇宙哨兵”，提前为地球规避小行星撞击风险。

从长远影响来看，FAST的“阵列化”扩建不仅能巩固我国在中低频射电天文领域的国际领先地位，还将推动射电天文学研究进入“中国时刻”。目前已有超过10个国家和地区的科研团队参与FAST相关研究，未来随着两个系统化巡天计划（CRAFTS和GAS）的推进，预计将发现上千颗脉冲星、几十万个新气体星系，绘制出超过100亿像素的新一代原子氢气天图。