“中国天眼”核心阵试验样机开工建设意味着什么？

9 月 25 日，" 中国天眼 " 迎来落成启用 8 周年纪念日。在距离 " 中国天眼 " 不到 3 公里的一处山头上，一台 40 米级的射电望远镜（核心阵试验样机）正在进行吊装。

中国科学院国家天文台副台长姜鹏说，计划利用 " 中国天眼 " 周围 5 公里内优异的电磁波环境，建设 24 台 40 米口径射电望远镜与 FAST 组成核心阵。

" 中国天眼 " 全称 500 米口径球面射电望远镜，英文缩写为 FAST，是我国独立自主设计并建造的世界最大的单口径射电望远镜。2020 年 1 月，" 中国天眼 " 通过国家验收并正式开放运行。

2017 年 10 月，" 中国天眼 " 宣布发现首批新脉冲星，这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。今年 4 月 17 日，中国科学院国家天文台 FAST 运行和发展中心对外宣布，" 中国天眼 " 发现的新脉冲星数量突破 900 颗，是同时期国际上其他望远镜发现脉冲星总数的 3 倍以上。

姜鹏介绍，" 中国天眼 " 能 " 多出成果 "" 出好成果 "，既离不开相关团队的不懈努力，也与其性能优势有关，" ‘中国天眼’在灵敏度上优势明显 "。

既然好成果频出，且性能优势明显，为何还要建设 FAST 核心阵？

答案是：未雨绸缪，持续保持 " 中国天眼 " 在灵敏度上的领先优势，同时弥补分辨率不足的先天缺陷。

据了解，在全球范围内，国际大科学工程平方公里阵列第一阶段（SKA1）、美国的下一代甚大阵（ngVLA）等多个射电望远镜阵列均在建设之中。

国际大科学工程平方公里阵列计划于 2029 年完成第一阶段建设任务，美国的下一代甚大阵计划 2035 年完工。

姜鹏介绍，灵敏度和分辨率是决定射电望远镜竞争力的核心指标。" 中国天眼 " 灵敏度高但分辨率不足，上述射电望远镜阵列建成投用后，" 中国天眼 " 可能会逐渐丧失在灵敏度上的优势，其分辨率不足的先天缺陷也会被放大，将面临巨大挑战。如果稍有松懈，中国天文学家就可能 " 失守 " 射电波段视野的最前沿。

困境当前，修建 FAST 核心阵，便是破局之策。

" 单靠‘中国天眼’观测宇宙，就像是用‘粗头铅笔’给天体画像，而 FAST 核心阵建成投用的话，相当于用高分辨率的‘数码相机’拍摄遥远的星空。" 姜鹏说，FAST 核心阵建成后，将大幅提高 " 中国天眼 " 的 " 视力 "，让其不仅能看得远，还能看得清。

FAST 核心阵的建设，还将进一步提升 " 中国天眼 " 的灵敏度优势和优良成图能力，聚焦极端致密天体的起源与演化等当前天文学最前沿的科学问题，有望在时域天文、宇宙的成分与演化和引力波暴等研究领域取得突破性成果。

" 只有充分发挥重大科技基础设施创新效能，不断加强‘从 0 到 1 ’的基础研究，取得更多原始创新成果，才能抢占国际科技竞争的制高点。FAST 核心阵的规划正是对抢占科技制高点的响应，可以有效补齐 FAST 在分辨率和成像方面的短板，提前挖掘时域天文等基础研究领域的科学潜力。" 中国科学院院士陈仙辉说。

姜鹏说，如果只把 " 中国天眼 " 当成一个望远镜、一台监测设备，现在已经达标了。但要维持其世界领先的地位，就不能停止创新。