2016年，位於貴州的世界上最大的單孔射電望遠鏡“500米口徑球面射電望遠鏡”（FAST）開始運行。從那時起，該望遠鏡經過了廣泛的測試和調試，並於2020年1月正式上線。在幾年時間裡，它還獲得了多個發現，包括近一百個新的脈衝星。
由中國科學院（CAS）領導的國際科學家團隊最近進行的一項研究表明，FAST可能還有另一種用途：尋找外星情報（SETI）！該研究的作者在與非營利性科學組織突破倡議（Breakthrough Initiatives）的合作基礎上，強調了FAST可以進行一些新穎的SETI觀測的方法。
該團隊包括來自FAST協作組織，中國科學院（CAS）、加利福尼亞大學伯克利分校、斯威本科技大學、突破性倡議組織，SETI研究所和多所大學的成員。他們由FAST首席科學家李迪領導，他們的研究最近發表在“天文學與天體物理學研究”雜誌上。
夜空的無線電圖象。圖片：馬克斯·普朗克射電天文研究所，格林·哈斯拉姆（Glyn Haslam）
簡而言之，FAST陣列由於其巨大的尺寸而具有比以前的射電望遠鏡更多的優勢。對於初學者來說，FAST的主表面直徑為500米，最大有效孔徑為300米，是目前世界上最大的射電望遠鏡，可以比阿雷西博射電望遠鏡進入更大的空間區域。
正如李迪博士解釋的那樣：
“FAST的主要優勢在於其有效的收集區域。FAST形成直徑為300米的拋物線，是L波段（覆蓋中性氫等）總收集面積最大的望遠鏡，比任何其他望遠鏡（包括VLA，Effelsberg，Arecibo，GBT等）都大。在最先進的接收器中，FAST可為SETI信號指向的點源提供最佳增益。”
FAST望遠鏡還考慮了SETI研究的可能性。因此，突破聆聽（BLI，Breakthrough Listen）組織於2016年與中國科學院的國家天文臺（NAOC）簽署了諒解備忘錄，以便將來進行合作，以將FAST納入其射電望遠鏡網絡。
藝術家對BLI的想象，這是歷史上規模最大的SETI調查。圖片：突破聆聽
作為非營利研究組織突破倡議的一部分，BLI是一項為期10年，耗資1億美元的工作，旨在“對其他世界的高級生命進行最敏感、最全面和最密集的搜索。” 目前，這些工作依賴於三架望遠鏡，其中包括Green Bank望遠鏡，Parkes射電望遠鏡和Automated Planet Finder。
FAST的另一個主要優勢是FAST配備了19束焦平面饋電喇叭接收器陣列，大大增強了其視野。將其與Arecibo的7束射束和Parkes射電望遠鏡的13束射束進行比較，兩者都為SETI調查提供了空前的速度，並有效地過濾了來自地源的射頻干擾（RFI）。
FAST望遠鏡還受益於配備最新的計算硬件、軟件和網絡。“此外，我們已經成功測試了一種新穎的觀測模式，可以同時獲取不同目的的數據，”李迪博士說。“特別是，這是任何一臺射電望遠鏡第一次記錄用於大規模勘測的脈衝星和氫數據流。”
李迪博士說，這項技術使他和他的同事能夠設計並開始一項新的調查，稱為“商業射電天文學FAST調查”（CRAFTS）。這項調查將同時搜索各種無線電源，例如脈衝星、快速無線電爆發（FRB）、星系和氫。一旦FAST配備了SETI儀器，李迪博士預計CRAFTS將能夠為SETI提供大量時間，同時仍能實現其其他主要科學目標。
凌日系外行星巡天衛星（TESS，Transiting Exoplanet Survey Satellite）及其4臺望遠鏡。圖片：NASA/MIT
至於FAST將要搜索的內容，研究小組在研究中也包括一些想法和建議。正如李迪博士所指出的那樣，這些將包括由諸如NASA的凌日系外行星巡天衛星之類的下一代望遠鏡發現的系外行星調查，希望能找到與地球外通信的證據：
“除了盲目搜索外，我們還讓TESS瞄準行星和仙女座星系。就等效各向同性輻射功率（EIRP）而言，FAST足夠靈敏，可以探測到TESS行星上的任何類似於人類的技術，只需要這個世界的雷達信號比Arecibo雷達功率稍強。在仙女座的距離內，FAST可以檢測出卡爾達肖夫II型（Kardashev II）或更強大的文明。
因此，FAST可以檢測出如此先進的文明，從而設法利用整個恆星系統的力量嗎？並且它可以在尋找其他宇宙無線電源的同時做到這一點？現在聽起來很有希望！同時，突破倡議已經進行了為期十年的調查，並且數據繼續積累。
如果真有高級生命存在的話，那麼我們離發現他們很近了！
閱讀更多 孜然實驗室 的文章
