天眼建造之初
FAST是世界上最大、最靈敏的射電望遠鏡，比阿雷西博天文臺靈敏三倍。FAST由國家天文臺和中國科學院管理，由國家發改委NDRC資助。FAST的目標是觀測一些天體並瞭解宇宙發展的規律。
天眼始建於2011年，於2016年7月完工，直徑有500米，4450個面板結構組成了FAST的主面鏡，天眼位於貴州南部喀斯特地貌的天然盆地內，一共花了5年時間，耗資12億人民幣才建成。
那麼科學家們為什麼要在黔南綠色喀斯特地貌的天然盆地內建造呢？在這裡建造有幾個突出的特點和優勢：以黔南地區的大型岩溶凹陷為場所，採用500孔徑的主動主反射器可以直接校正球面像差，還可以利用電纜驅動的輕型饋電艙來承載接收機的精確部件。在天眼電艙內，還可以額外安裝多波束和多波段接收器，頻率範圍為70 MHz-3 GHz，該望遠鏡還可以為不同的科學任務配備各種儀器和終端，兼容性極強。
其實貴州省立地調查在1994年就開始了，調查內容有很多，比如喀斯特窪地地質形態特徵和分佈、氣候、工程環境、社會環境、無線電干擾等。利用遙感和地理信息系統對至少400個候選區域進行了調查，土方工程的費用在很大程度上取決於凹陷的幾何形狀。
選擇建造天眼的地點需要很多條件，比如相對較低的緯度，這樣可以觀測到更多的南方星系天體。另外還需要看當地氣候的問題，天眼FAST所建區域位於亞熱帶氣候，氣候溫和，有幾天的霜凍和雪，但不會結冰，這樣子的話天眼不會因為天氣問題而出現狀況。天然的岩溶塌陷排水良好，盆地不會被淹沒，但為了保證望遠鏡的安全，當時施工的時候還多建造了幾條導流隧道。另外這裡在歷史上從未有過毀滅性的地震，地處偏遠，人口也比較稀少。
FAST天眼的結構設計也很巧妙，所有節點的位置都需要精確地控制，這不僅取決於電纜網的結構、後框和反射器單元，還取決於數千根下行纜索和執行器的狀態。通過實時調整反射鏡，可以實現快速跟蹤。
何謂天眼？多功能，高兼容，看得遠，種類多即是中國天眼
FAST天眼可觀測宇宙的起源，還可以探索太陽系和地球的起源，以及智能生命的起源，這都是天文觀測的首要問題。FAST以其無與倫比的採集領域、最先進的接收系統以及數字後端技術獨樹一幟。
在無線電頻率上，一臺大型碟形望遠鏡能夠觀察宇宙氣體的主要成分，即原子氫結構，還可以觀察局部宇宙和中小程度紅移。除此之外，可以通過調查星系，提供星系演化信息。
在探測脈衝星方面，與阿雷西博相比，它的高靈敏度和更大的天空覆蓋範圍使其成為了探測遠距離脈衝星的有力工具，探測的具體種類有毫秒脈衝星、雙星脈衝星、河外脈衝星等。據估計，配備多波束接收器的FAST天眼將在不到一年的觀測時間內觀測銀河系中數以千計的脈衝星。
此外，在這樣一個大規模調查中，極其有趣和未知的奇異物體還可能帶來更新奇的發現。在這些發現中，最令人興奮的應該是黑洞雙星脈衝星，它還可以探測黑洞信息。
無線電追蹤是發現新脈衝星的有效途徑。之前的無線電觀測，阿雷西博在過去使用快速超寬帶接收器進行的一小時跟蹤觀測，未能探測到MSR，但是天眼成功的觀測到了，天眼觀測到朝向3FGL J031 8.1+0252的無線電脈衝，自旋週期為5.19毫秒，估計距離約為4000光年，可能是最微弱的無線電MSP之一。
在繼續說天眼優點的同時，我們需要了解一個名叫“天體角分辨率”的概念，角分辨率的意思就是兩個天文物體的角分離，它們的圖像可以被解析。角分辨率為θ=λ/D，它是光闌以波長為單位的倒數。
對於射電望遠鏡來說，所使用的波長是光學波段的百萬倍。如果我們想要獲得相當於光學的分辨率，我們就必須製造一個直徑數百公里的“大碟盤”，甚至最好和地球一樣大，越大越好，而面板的表面偏差必須保持在1毫米以內，甚至更小。所以，科學家為了更好的觀測天體角分辨率，需要一個大的碟結構。
除此之外，天眼FAST還可以尋找星際通信信號SETI，尋找SETI被天文學家公認為是一項高難度任務。如果成功了，它將給全人類帶來非凡的科學成就。因此，科學界的探索，以及發達國家政府和非政府組織對SETI的支持與探索從未停止過。
唯一可以與遙遠行星上的文明交流的方法是尋找外星“類人造”電磁信號。銀河背景輻射、量子噪聲和宇宙微波輻射，這是三種無處不在的噪聲源。在外星文明社會中的工程師們也面臨著類似的無線電噪音頻譜，他們可能使用和我們一樣的微波頻段尋找"外星人"，也就是我們。
主鏡結構包括大約7000股鋼索、還有反射元件、致動器、地錨、周邊梁結構、擋風牆、隔音牆等設施組成。反射單元索網安裝在環形網狀周長樑上，其中有2400個節點，4600個反射面板被安裝在電纜網上以反射無線電波。每個節點都連接著一個向下系的驅動電纜和一個執行機構，然後該執行機構與地錨連接。隔音牆安裝在反射器的周圍，外面是擋風牆。所有這些設備構成一個完整的有源反射器系統。該系統的目的是建立一個500米口徑的主動球面反射器，實現一個瞬態的300米拋物面盤結構。
除此之外，其他結構還包括機電一體化一級電纜支撐系統，6座塔架，高度分別有100米，建在山下週圍。還安裝了一公里的鋼纜軟支撐系統和導纜、電纜捲筒，實現了進給艙的一階空間位置調整，還有一階和二階調節機構之間的舵機，以幫助調整進給艙的姿態角。還有一些安全和健康監測系統，包括防雷、電纜應力監測、應急預防等設備。
收穫頗豐，增加了世界科學家對特殊天體結構的瞭解
FRBs快速射電暴是宇宙中已知的最亮的，威力最大的爆發。它們之所以很難觀測是因為這些光點很短，持續時間只有幾毫秒，它們的起源沒有合理的解釋。研究人員說，對重複爆發的FRBs進行觀測有助於揭示FRBs的起源和物理機制。所以我國科學家在巨型望遠鏡上的19束接收器上安裝了一個高度敏感的FRBs後端，並利用它觀察了一個名為FRB 121102的FRB源。半個月時間，天眼在FRB 121102中發現了100多次爆發，這是迄今探測到的最多的一次。
天眼具有實時脈衝捕獲能力，可以與大多數觀測任務並行觀測。研究人員說，它將在發現新的FRBs、提高定位精度和實時捕捉FRBs產生的高分辨率吸收線方面發揮重要作用。
之後天眼在一段時間內掃描並且發現了44顆脈衝星。即使如此，工程師和天文學家還在不斷努力完善望遠鏡，使其能夠可以觀測更深入的觀測太空。自2016年試運行以來直到2017年，FAST已經發現了大約50顆具有類似脈衝星特徵的恆星，其中44顆得到證實。
脈衝星觀測可用於研究引力波、黑洞和幫助解決物理學中的許多其他主要問題。“我們還在改進系統。”NAOC的FAST總工程師江鵬說到。“現在我們已經達到了以前為望遠鏡設定的參數，但是我們想要更進一步，畢竟宇宙現象出乎意料，我們還需要做好準備。”
望遠鏡的靈敏度其實就是它能探測到的最低亮度。數字越低，望遠鏡就能看得越遠。在天眼FAST，科學家團隊在過去的兩年裡把這個數字減少了20%，這使得它是世界上最敏感的地面望遠鏡之一。他們還將其年度觀測時間從大約700小時延長到1000多小時，這意味著有更多的數據可供科學家分析。
2018年4月30日，天眼FAST在費米大面積望遠鏡LAT點源列表中發現了一個與無關聯伽馬射線源3FGL J0318.1+0252相一致的毫秒脈衝星MSP，這是FAST的另一個里程碑。除此之外，FAST在2018年還發現了20多顆新的脈衝星，隨後費米LAT團隊在4月30日對費米數據進行再處理時證實了這一發現。
隨後又發現了一顆脈衝星，現命名為PSR J 0318+0253，毫秒脈衝星是一種特殊的中子星，每秒旋轉數百次。這不僅對了解中子星的演化和凝聚物質的狀態方程具有重要意義，而且可用於探測低頻引力波。
“這一發現證明了脈衝星快速搜索的巨大潛力，突出了大口徑射電望遠鏡在新時代的生命力。”北京大學卡夫裡天文和天體物理研究所的科學家說到。
此旅遊非旅遊，而是科學活動
在進行這個部分之前，我們要講個故事。一個孩子聽說這裡要建造天眼結構，這個孩子滿眼興奮，跑到電視機前，激動的看著新聞。多年來，最先進的技術和天眼奇觀已經成為吸引遊客的一個特點。
“我兒子對科學和外星人很感興趣。”孩子的父親說。“我們來這裡是為了滿足他的想象，讓孩子有更廣闊的空間。”孩子的父親驅車6小時到天眼這裡參觀，除了孩子的父親之外，其他的遊客們也都聚集在這裡，近距離感受天眼的震撼。
旅遊業在這個小鎮上興起，周圍是茂密的森林，更寬闊的道路、豪華的酒店和熙熙攘攘的商店層出不窮。2018年上半年，平塘縣接待遊客513萬人次，增長40.58%。據報道，遊客為這個小縣城帶來了5.5億元人民幣。
不過，此旅遊非旅遊，更多的是科普與夢想。有很多朋友來到這裡感受到了科學的魅力，由於人類自身觀察能力是有限的，所以我們需要天眼來幫助觀察宇宙，觀察宇宙現象。在天眼附近的一些科學講座深入人心，在美麗貴州，遊客們不僅可以欣賞周邊的自然風光，還可以感受科學的魅力，天文觀測的魅力。
不過旅遊的這一措施有很多“誤會”的聲音，其實管理天眼的科學家團隊已經有相關規定了。比如每個月旅遊的遊客不能超過8000人，而且任何會發射信號的設備都不能靠近，比如筆記本電腦，手機等等，這其實也是為了不影響觀測信號和觀測效果。
接下來，我們用一組圖片來看看天眼吧。
未來，隨著天眼越來越開放，會有越來越多的科學家，天文愛好者來到這裡，其實這樣子形成科學的氛圍也非常重要，有更多的天文愛好者來到FAST天眼就會有更多的發現和更全面的數據分析。
未來，希望天眼越來越好。
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