中国天眼二期工程规划披露将建核心阵

中国天眼二期工程规划披露将建核心阵

财π新闻 央视网2026年9月24日报道,“中国天眼”FAST正在规划二期工程,相关消息在9月22日至24日于贵州省平塘县举办的“FAST落成十周年学术交流会”上正式对外披露,这一工程将在FAST现有运行成果的基础上,进一步拓展我国射电天文观测的边界,持续巩固我国在中低频射电天文领域的国际领先地位。2016年9月25日,500米口径球面射电望远镜FAST在贵州正式落成启用,至今已走过十年的运行历程,期间产出了一系列具有标志性意义的创新成果,推动我国射电天文领域实现了从跟跑、追赶到世界领跑的历史性跃迁。

FAST十年运行积累深厚成果

FAST启用至今,在工程技术、前沿科学、应用等多个领域均取得多项突破性成就。在工程技术层面,科研团队完成了测量与控制技术方法优化、国产化钢丝绳替换、高性能接收机研制等一系列关键技术创新,全面保障了望远镜的稳定高效运行,其中关键器件促动器实现全面国产化,牵引馈源舱的6根钢丝绳也已更换为国产特制绳索,为后续二期核心阵的建设积累了充足的工程经验。

在前沿科学研究领域,FAST在脉冲星、中性氢星系、快速射电暴和引力波研究中取得一系列具有国际影响力的科学成果,累计发现超1300颗脉冲星,超过同期全球其他望远镜发现数量的总和。截至目前,基于FAST观测数据,科学家们已累计在国际学术期刊《科学》和《自然》主刊发表论文13篇,相关成果两次入选《科学》评选的十大科学突破,一次入选《自然》评选的十大科学发现,十次荣膺中国科学十大进展、中国十大科技进展新闻等国内权威科技评选,FAST也由此成为全球最重要的天文观测设备之一。

在实际应用层面,FAST在地月空间目标探测、脉冲星时间基准以及小行星防御等应用领域取得重要进展,直接服务于国家空天安全和重大战略需求。十年的持续运行和大量原创成果的产出,为二期工程的规划和推进打下了坚实的技术、人才和数据基础,也让我国射电天文领域的整体科研实力站在了全新的起点之上。

二期核心阵建设方案与推进节奏

正在规划的FAST二期工程核心为FAST核心阵,将充分利用FAST望远镜周边5公里内的优良电磁环境优势,构建起以FAST主体为核心、数十台40米口径中型射电望远镜环绕的观测阵列,这也是全球首个“以巨型望远镜为中心、中型望远镜环绕”的混合口径射电干涉阵列,既保留500米口径的超高灵敏度,又通过分布式阵列补齐单口径望远镜在空间分辨率上的天然短板。

FAST核心阵计划分两阶段推进建设,第一阶段将在2027年前完成24台40米口径望远镜部署,第二阶段预计2030年完成全阵列建设。截至2026年初,已有4台实验阵建成,其中2台已与FAST成功实现联合观测,验证了整体建设方案的可行性。更早之前的2024年9月25日,首台40米级望远镜已在距FAST主体不到3公里处启动吊装,标志着核心阵试验样机正式开工,目前二期项目正在申请国家层面立项支持。

在技术攻关层面,核心阵建设过程中面临的高性能常温接收机研发与综合孔径数据处理两项关键技术难题,目前均已取得突破,为后续大规模阵列的建设扫清了核心技术障碍。FAST运行和发展中心主任兼总工程师姜鹏表示,这个阵列建成后,预计可以把FAST分辨率提升200倍,灵敏度提升2倍左右,最终帮助我国天文学家实现早出成果、多出成果,向出好成果、出大成果迈进。

观测性能实现跨越式提升

FAST核心阵建成后,整体观测性能将实现质的跃升,分辨率将从原有的角分级提升至角秒级,相当于从“粗头铅笔”画像到“数码相机”拍摄的跨越。分辨率大幅提升后,科研人员可以精确定位脉冲星的光学对应体,改变此前仅能获知脉冲星所在大致方向、无法精准锁定具体天体的局限,实现各种侦测手段对同一天体的协同观测,获取更为全面的天体信息,进而揭示其中蕴含的深层物理规律。

观测灵敏度的同步提升,将让FAST能够捕捉到更多此前难以探测到的微弱宇宙信号,大幅拓展可观测的宇宙范围。中国科学院院士韩占文表示,变成一个阵之后就能准确地找到脉冲星的光学对应体,相当于各种侦测手段都用在同一个天体上,这时候信息就很多,这样就把这里面的深刻的物理规律就能揭示出来。

整体性能的升级,也将为理解快速射电暴起源、破解哈勃常数危机和迷失重子物质问题提供关键观测支撑,填补此前单口径望远镜在相关前沿研究领域的能力空白,让我国天文学家在更多此前难以触及的宇宙前沿课题上掌握核心观测数据的主动权。

前沿科学与战略应用双向拓展

FAST核心阵建成后,将有效拓展现有科学研究领域,重点聚焦引力波事件、快速射电暴、伽马射线暴、超新星、黑洞潮汐瓦解事件等极端暂现源的精细观测与研究,这些此前难以实现高精度定位和持续追踪的宇宙极端现象,将成为核心阵的重点观测对象,有望产出一系列具有重大国际影响力的原创性天文成果。

除了基础天体物理研究之外,FAST核心阵还将在多个深空探测领域发挥重要的战略支撑作用,覆盖近地天体预警、深空卫星通讯、空间微小目标探测等多个方向,进一步强化我国在地月空间相关领域的探测和预警能力,服务于国家空天安全的核心战略需求。

面对国际SKA、ngVLA等同类射电天文项目的竞争压力,FAST二期核心阵的建成,将让中国在中低频射电天文领域持续保持国际领先地位,依托升级后的观测能力,持续产出更多重大原创科学成果,推动人类对宇宙的认知不断走向更深更远的全新边界。

(编辑:曹凤芹)