FAST是过去的、现在的、未来的

何晶　左琳

2009

2011

2012

2013

2014

2015

FAST工程从2008年底正式奠基，2011年台址开挖工程启动，直到2016年全面竣工并投入使用。（供图/ 中科院FAST 重点实验室）

飞机落地贵阳龙洞堡机场，再从这里出发，经修葺一新的盘山公路，乘车向南3个小时左右，会到达平潭县克度镇一个叫作大窝凼的小村寨，它偏远到附近5公里半径之内都没有其他村镇了。2008年12月26日这一天，就在这里发生了一件大事——500米口径球面射电望远镜（FAST，现在人们更习惯叫它“中国天眼”）奠基仪式在这里举行。

彼时，距北京奥运会闭幕正好过去4个月。这一天，有几铲土盖在一块奠基石上，石头的背面有两行字：北筑鸟巢聚圣火，南修窝凼落星辰。这一天就这样在世界天文科技史和中国天文科技年鉴上，写下了浓墨重彩的一笔。为了这一天，有很多人艰难执着地探寻了整整15年。

时间回到1993年，那一年，在日本东京召开了国际无线电科学联盟大会，科学家们提出要建设新一代射电“大望远镜”，为10年、20年后的射电天文学发展做打算。“我们也建一个吧。”国际上提出来要建平方公里望远镜，时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东则跟同事提议，可以根据中国的国情，建造我们自己的大望远镜。

探索太空，从未停止

射电望远镜是在无线电波段观察宇宙。由于无线电波可穿透宇宙中大量存在的星际尘埃（光波无法通过），因而射电望远镜可以观测到更加遥远的未知宇宙。如果把光学望远镜比作显微镜，那么射电望远镜就是CT机。通过它可以扫描宇宙空间超精细的物质信号，获得更准确的天体结构图。

1939年，美国科学家格罗特·雷伯用一台灵敏度很高的接收机意外发现了来自银河中心稳定的射电辐射，从此开启了射电天文学的大门。而为了观测宇宙深处的生命信息，人们只有借助更大的射电望远镜才能做到。

已故的南仁东在他2009年所著《FAST——500米口径球面射电望远镜》一文中说，大望远镜的建设不是经济利益驱动的。它来源于人类的创造冲动和探索欲望，同时针对当时的前沿热点科学问题。例如远在北大西洋西海岸，曾经是世界第一大、直径350米的阿雷西博射电望远镜，就发现了脉冲双星，为引力波的存在提供了证据。

FAST的诞生，数十年的摸索

南仁东的一句话，就把他自己的命运与FAST牢牢地绑在了一起。

1995年底，北京天文台联合国内20余所大学和研究所，成立了射电“大望远镜”中国推进委员会，提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面，即“阿雷西博型天线阵”的喀斯特工程概念。贵州天然喀斯特洼坑提供的条件，始终都是中国大射电望远镜最独到、成为世界最大最强的基础。此后，中国科学家们进一步推进喀斯特概念，提出独立研制一台新型的喀斯特单元，即500米口徑球面射电望远镜。要知道，当时世界上最大的射电望远镜阿雷西博射电望远镜直径也才350米。

为了给新一代射电“大望远镜”安家，科学家们通过卫星遥感把贵州喀斯特山区翻了个遍。南仁东从200多张遥感图像里挑选出所有接近圆形的洼地，然后闷着头钻进贵州的大山里。“那几年南老师踏遍了当地所有的洼地。”南仁东的学生甘恒谦回忆说，他拄着竹竿翻山越岭，到现场去勘察，这个洼地适不适合建FAST，距离嘈杂的闹市有多远？他爬的山路连当地的农民看了都摇头。遴选的结果就是，位于黔南州平塘县的大窝凼两次都获最高分。

凼，音“荡”，字义为水坑。“大窝凼”曾经是一个同族13户人家的寨子。它周围三座山峰呈三足鼎立之势，每座距离几乎都在500米左右，中间的洼地刚好形成一个天然的“灶台”，正好可以安放FAST这口“大锅”。“当时到这里来勘测，明显感觉比其他的凼更圆一点。”当时是FAST首席科学家的南仁东对媒体回忆说。从1994年正式启动贵州选址工作到2006年FAST项目最终落户平潭县大窝凼， 已经过去了12年。