中國天眼FAST參觀免費啦！旅行前你要提前做好這些“功課”
出品：科普中國
製作：中國科普博覽
監製：中國科學院電腦網路資訊中心
中國天眼FAST參觀免費啦！世界最大單口徑射電望遠鏡FAST“中國天眼”景區已正式向遊客實行免門票政策，景區只收取每人50元的景區擺渡車票，
為確保大射電望遠鏡在工作中不受干擾，大射電望遠鏡5公里核心區為“靜默區”，遮罩所有移動信號。遊客進入大射電觀景台前，憑景區門票在遊客服務中心掃碼寄存個人手機、數碼相機、智慧手環等一切電子產品。目前，景區內已設置多個有線電話亭，遊客可免費撥打國內電話。為減少人流密集對望遠鏡的干擾，
大家是不是都在摩拳擦掌，躍躍欲試，準備制定旅行計畫啦？先別著急，為了讓旅行更有意義，你一定要提前做好這些功課。
中國天眼FAST：現實中的紅岸基地
探測宇宙資訊，巨型抛物面，大型國家裝置，坐落于無人問津的深山…。
FAST竣工，圖片來自新華網
FAST被建造在貴州省平塘縣克度鎮金科村大窩氹的一個形成於4500萬年前的巨型天坑中，
《三體》中的紅岸基地是一個用來尋找地外高智慧文明的神秘基地，而這正是FAST被期待能實現的價值之一。射電望遠鏡可以接收來自太空中的無線電信號，
擁有500米口徑的FAST，其在理論上能接收到來自137 億光年以外的電磁信號，
FAST是怎樣“仰望天空”的
要想監聽到來自宇宙的資訊，就一定要實現對不同方向的監測；除此之外還需要把資訊彙聚到一個點。但是如你現在所見，FAST只是一個不聚焦的圓面。這個圓面怎麼動起來，怎麼變成能聚焦的抛物面？這是FAST的重大技術成就。
整個望遠鏡鏡面是由很多塊小面板拼成的，這4600多塊小反射面，通過2225個連接節點連接，都能在一定的範圍內調整位置，這樣當我們想看一個某方向的目標時，讓正對著這個目標的一定範圍（300m）內的小面板通過下方促動器一起調整位置，把這300m的鏡面變成抛物面便可以精妙地實現。
反射面聚焦後，FAST的設計目標，是把覆蓋30個足球場的信號，聚集在藥片大小的空間裡，在如此巨大的鏡面，對精細度有如此要求，困難可想而知。
由於FAST巨大的空間跨度，接收機和反射面之間難以建立高精度剛性連接，但工作時接收機在200米活動範圍內定位誤差不能超過3mm，這就好比在一面照片牆上準確地調整一個圖元點，為了實現接收機的高精度指向跟蹤，科學家們創造性地提出了光機電一體化的輕型索驅動饋源支撐和並聯機器人設計。
通過控制6根鋼索，帶動重約30噸的饋源艙在直徑為207米的球冠面上運動，這是一級控制。二級控制是在饋源倉底部，由AB軸控制，實現望遠鏡接收機的高精度定位。
關於FAST，這裡有最讓人操心的5大問題
大問題1：你甭說別的，就告我一句話：FAST能不能找到外星人？
這是天文科普領域的至尊問題，長期以來讓人民群眾操碎了心。根據調查，大家還有更具體的操心，比如FAST能不能看見仙女洗澡之類。
一句話：能找，但不一定想找。
FAST的靈敏度號稱領跑世界20年，觀測的天區又廣，如果工作頻段出現了足夠強度的特殊信號，它自然當仁不讓，但這特殊的信號是不是可重複確認，又是不是就意味著外星人存在，還得經過專業科學機構的評定。目前看來，搜索外星人可能不是近期FAST的主要科學目標之一。
話說回來，真想直接偷窺仙女，用FAST反而看不見，因為看具體事物要用探測可見光的光學望遠鏡，可FAST是個射電望遠鏡，探測的是無線電。
那FAST會不會招來外星人呢？
這麼問的大都是劉慈欣迷，把《三體》當三觀學的。FAST如此偉岸，立刻讓他們想到書中的“紅岸”基地：萬一有個把反人類的“葉文潔”用FAST向宇宙發信號，引得外星人大舉入侵可怎麼辦？
搜索外星人這件事分兩種，一種被動，一種主動。的確，有些射電望遠鏡主動向宇宙發射過信號，其中就包括FAST的老前輩，305米口徑球面射電鏡阿雷西博（Arecibo），在1974年向遠在25 000光年外的球形星團M13發射的著名“阿雷西博資訊”。
然而大多數搜索還是像FAST這樣，老實巴交，不主動發去信號，只是巡視宇宙，被動等候發來的信號，當然迄今也沒收到什麼太像樣的。
一句話：FAST不是“紅岸”，不會招來外星人。
大問題2：作為國之重器，為什麼不給FAST起個中文名？
這麼問的大都深懷愛國心，他們對洋文名痛心疾首的程度也許會出乎科學家的預料。
事實上，現在FAST也不是沒有中文名啊：“500米口徑球面射電望遠鏡”。每回都這麼叫的話，按字取酬的科普作者就樂死了，新聞主播使《報菜名》也不在話下了。
所以，大家操心的應該是：為什麼不起個簡潔動聽又有意義的中文名？
國內學界為大型天文工程命名有個不大不小的慣例：在籌備建設期間，為了大幅降低對內審批和對外溝通的成本，會先根據工程的自身特點，起一個首字母縮寫組成的英文名；等到投入運行一段時間後，一般會再從民族文化中尋找資源，起一個具有本土特色的中文名。
LAMOST，即郭守敬望遠鏡，圖片來自互聯網
可資參考的是2009年的天文明星，河北興隆的“大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡（the Large sky Area Multi-Object fiber Spectroscopic Telescope）”。這架素雅的大型光學鏡在籌建期一直被稱為“LAMOST”，俚稱“拉磨”，運行近一年後，才根據同樣來自河北的元朝天文學家，正式取名為“郭守敬望遠鏡”。這期間不知道有沒有人也痛心疾首過？
“FAST”這個英文名是工程副經理彭勃老師在上下班途中琢磨出來的。為了外文名發音順嘴，在“the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope（五百米口徑球形射電望遠鏡）”裡，突顯“Aperture（口徑）”，省略“radio（射電）”，拼成一個已有的英文單詞，語義也不錯（意為“快”）。世界上很多重要的天文望遠鏡都是這樣命名，比如低頻陣列 “LOFAR（Low-Frequency Array）”、平方千米陣列“SKA（Square Kilometer Array）”等等，好聽好記。
至於投入運行後FAST何時會取個什麼樣的中文名，才配得上它的恢弘氣勢，我們不妨拭目以待，別著急。
大問題3：FAST和當地環境之間有沒有互相傷害啊？
此大問題可分為若干子問題，依次速答之：
天氣會不會影響觀測？
不會。FAST是射電鏡，不是探測可見光的光學鏡，不會受到天氣的劇烈影響，微小影響則可忽略不計。這就像霧霾天你看不見地平線上的山，卻仍能打手機一樣。
下大雨會不會泡湯？
不會。FAST的反射面板上密佈小孔，板間有縫，反射面下，其坐落的天坑是典型喀斯特窪地，底部有天然暗河與溶洞，又人工挖有通往旁邊窪地的排水隧道。你也不是魚丸，就別惦記著在鍋裡游泳了。
FAST反射面板單元上密佈小孔，透光透水透空氣，圖片來自互聯網
施工中的FAST底部排水隧道，圖片來自互聯網
下冰雹會不會砸鍋？
會，所以預備了防雹炮。FAST正處於當地一條冰雹天氣的路徑上，周邊氣象部門為此可以組織大規模應急聯動聯防，截至今年4月18日，三級炮站開炮打烏雲，累計發射炮彈1995發，沒二話，全轟碎了。
保衛FAST的防雹炮一門，圖片來自互聯網
會不會破壞生態？
不會。各方面環評都過硬。具體一例：FAST的反射面板透光透水透空氣，下麵的花花草草瘋長依舊。
大問題4：鍋髒了怎麼刷？
巨鼎初成，按說還不必操心刷鍋的事，不過考慮到山風掠境，楓樹飄葉，翠鳥落羽，黃臀鵯排泄……？
可資參考的還是FAST的老前輩阿雷西博，那裡的工作人員有五十多年經驗，他們回答得很簡單：不刷！
阿雷西博的反射面板和FAST一樣薄，鋪在離地一定高度的索網結構上。要上去刷鍋，不可能像《黃金眼》中的邦德那樣仰身爽滑而下，而是要穿上類似雪鞋的分散體重裝備，如履薄冰地清理，刷一次要花一個月，刷到月底大概月初刷的又髒了。
更重要的是，刷不刷的，對於射電望遠鏡的科學功能沒甚妨礙，天文學家無所謂。
所以，阿雷西博慢慢就變成這樣了。
阿雷西博望遠鏡的反射面如今累積了不少殘渣和藻類
1997年拍《超時空接觸》時，那個最光鮮的阿雷西博全景其實用了電腦特效，因為真的鍋面，實在是，太髒了。
今年初，一幫來自德州韋斯拉科的美國高中生終於看不下去，頗費精力地造了一個清掃機器人，打算好好刷刷鍋，可惜才到年中，就傳出阿雷西博因經費不足恐遭關停的噩耗。
貴州高中的新一代極客們，你們要趁早啊。
大問題5：FAST到底能涮多少羊肉？
鍋刷乾淨以後，人民群眾開始操心吃了，我們為此算了一下。
已知FAST反射面為球面，口徑（2a）為500米，底圓心到頂圓心的高（h）為138米，那麼計算球冠體積如下：
圖片來自www.mathworld.wolfram.com
最後，這口鍋的容積應該接近1500萬立方米，也就是能盛1500萬噸水。
又搜得淘寶熱賣的家用電火鍋容積為5升，那麼，FAST若真是一口大火鍋，就相當於30億口家用火鍋同時在涮。就算一口鍋只涮一斤肉，那也是150萬噸羊肉。什麼概念？參考中國農協資料，2013年，全中國每年消耗70萬噸豬肉。
再合一頭羊出40斤肉，那麼，FAST能同時涮7500萬頭羊。
上面的這幾個問題是不是恰好解答了大家的疑問呢？知道了這些，大家就開始制定FAST參觀的旅行計畫吧~
“科普中國”是中國科協攜同社會各方利用資訊化手段開展科學傳播的科學權威品牌。
但是如你現在所見，FAST只是一個不聚焦的圓面。這個圓面怎麼動起來，怎麼變成能聚焦的抛物面？這是FAST的重大技術成就。整個望遠鏡鏡面是由很多塊小面板拼成的，這4600多塊小反射面，通過2225個連接節點連接，都能在一定的範圍內調整位置，這樣當我們想看一個某方向的目標時，讓正對著這個目標的一定範圍（300m）內的小面板通過下方促動器一起調整位置，把這300m的鏡面變成抛物面便可以精妙地實現。
反射面聚焦後，FAST的設計目標，是把覆蓋30個足球場的信號，聚集在藥片大小的空間裡，在如此巨大的鏡面，對精細度有如此要求，困難可想而知。
由於FAST巨大的空間跨度，接收機和反射面之間難以建立高精度剛性連接，但工作時接收機在200米活動範圍內定位誤差不能超過3mm，這就好比在一面照片牆上準確地調整一個圖元點，為了實現接收機的高精度指向跟蹤，科學家們創造性地提出了光機電一體化的輕型索驅動饋源支撐和並聯機器人設計。
通過控制6根鋼索，帶動重約30噸的饋源艙在直徑為207米的球冠面上運動，這是一級控制。二級控制是在饋源倉底部，由AB軸控制，實現望遠鏡接收機的高精度定位。
關於FAST，這裡有最讓人操心的5大問題
大問題1：你甭說別的，就告我一句話：FAST能不能找到外星人？
這是天文科普領域的至尊問題，長期以來讓人民群眾操碎了心。根據調查，大家還有更具體的操心，比如FAST能不能看見仙女洗澡之類。
一句話：能找，但不一定想找。
FAST的靈敏度號稱領跑世界20年，觀測的天區又廣，如果工作頻段出現了足夠強度的特殊信號，它自然當仁不讓，但這特殊的信號是不是可重複確認，又是不是就意味著外星人存在，還得經過專業科學機構的評定。目前看來，搜索外星人可能不是近期FAST的主要科學目標之一。
話說回來，真想直接偷窺仙女，用FAST反而看不見，因為看具體事物要用探測可見光的光學望遠鏡，可FAST是個射電望遠鏡，探測的是無線電。
那FAST會不會招來外星人呢？
這麼問的大都是劉慈欣迷，把《三體》當三觀學的。FAST如此偉岸，立刻讓他們想到書中的“紅岸”基地：萬一有個把反人類的“葉文潔”用FAST向宇宙發信號，引得外星人大舉入侵可怎麼辦？
搜索外星人這件事分兩種，一種被動，一種主動。的確，有些射電望遠鏡主動向宇宙發射過信號，其中就包括FAST的老前輩，305米口徑球面射電鏡阿雷西博（Arecibo），在1974年向遠在25 000光年外的球形星團M13發射的著名“阿雷西博資訊”。
然而大多數搜索還是像FAST這樣，老實巴交，不主動發去信號，只是巡視宇宙，被動等候發來的信號，當然迄今也沒收到什麼太像樣的。
一句話：FAST不是“紅岸”，不會招來外星人。
大問題2：作為國之重器，為什麼不給FAST起個中文名？
這麼問的大都深懷愛國心，他們對洋文名痛心疾首的程度也許會出乎科學家的預料。
事實上，現在FAST也不是沒有中文名啊：“500米口徑球面射電望遠鏡”。每回都這麼叫的話，按字取酬的科普作者就樂死了，新聞主播使《報菜名》也不在話下了。
所以，大家操心的應該是：為什麼不起個簡潔動聽又有意義的中文名？
國內學界為大型天文工程命名有個不大不小的慣例：在籌備建設期間，為了大幅降低對內審批和對外溝通的成本，會先根據工程的自身特點，起一個首字母縮寫組成的英文名；等到投入運行一段時間後，一般會再從民族文化中尋找資源，起一個具有本土特色的中文名。
LAMOST，即郭守敬望遠鏡，圖片來自互聯網
可資參考的是2009年的天文明星，河北興隆的“大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡（the Large sky Area Multi-Object fiber Spectroscopic Telescope）”。這架素雅的大型光學鏡在籌建期一直被稱為“LAMOST”，俚稱“拉磨”，運行近一年後，才根據同樣來自河北的元朝天文學家，正式取名為“郭守敬望遠鏡”。這期間不知道有沒有人也痛心疾首過？
“FAST”這個英文名是工程副經理彭勃老師在上下班途中琢磨出來的。為了外文名發音順嘴，在“the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope（五百米口徑球形射電望遠鏡）”裡，突顯“Aperture（口徑）”，省略“radio（射電）”，拼成一個已有的英文單詞，語義也不錯（意為“快”）。世界上很多重要的天文望遠鏡都是這樣命名，比如低頻陣列 “LOFAR（Low-Frequency Array）”、平方千米陣列“SKA（Square Kilometer Array）”等等，好聽好記。
至於投入運行後FAST何時會取個什麼樣的中文名，才配得上它的恢弘氣勢，我們不妨拭目以待，別著急。
大問題3：FAST和當地環境之間有沒有互相傷害啊？
此大問題可分為若干子問題，依次速答之：
天氣會不會影響觀測？
不會。FAST是射電鏡，不是探測可見光的光學鏡，不會受到天氣的劇烈影響，微小影響則可忽略不計。這就像霧霾天你看不見地平線上的山，卻仍能打手機一樣。
下大雨會不會泡湯？
不會。FAST的反射面板上密佈小孔，板間有縫，反射面下，其坐落的天坑是典型喀斯特窪地，底部有天然暗河與溶洞，又人工挖有通往旁邊窪地的排水隧道。你也不是魚丸，就別惦記著在鍋裡游泳了。
FAST反射面板單元上密佈小孔，透光透水透空氣，圖片來自互聯網
施工中的FAST底部排水隧道，圖片來自互聯網
下冰雹會不會砸鍋？
會，所以預備了防雹炮。FAST正處於當地一條冰雹天氣的路徑上，周邊氣象部門為此可以組織大規模應急聯動聯防，截至今年4月18日，三級炮站開炮打烏雲，累計發射炮彈1995發，沒二話，全轟碎了。
保衛FAST的防雹炮一門，圖片來自互聯網
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不會。各方面環評都過硬。具體一例：FAST的反射面板透光透水透空氣，下麵的花花草草瘋長依舊。
大問題4：鍋髒了怎麼刷？
巨鼎初成，按說還不必操心刷鍋的事，不過考慮到山風掠境，楓樹飄葉，翠鳥落羽，黃臀鵯排泄……？
可資參考的還是FAST的老前輩阿雷西博，那裡的工作人員有五十多年經驗，他們回答得很簡單：不刷！
阿雷西博的反射面板和FAST一樣薄，鋪在離地一定高度的索網結構上。要上去刷鍋，不可能像《黃金眼》中的邦德那樣仰身爽滑而下，而是要穿上類似雪鞋的分散體重裝備，如履薄冰地清理，刷一次要花一個月，刷到月底大概月初刷的又髒了。
更重要的是，刷不刷的，對於射電望遠鏡的科學功能沒甚妨礙，天文學家無所謂。
所以，阿雷西博慢慢就變成這樣了。
阿雷西博望遠鏡的反射面如今累積了不少殘渣和藻類
1997年拍《超時空接觸》時，那個最光鮮的阿雷西博全景其實用了電腦特效，因為真的鍋面，實在是，太髒了。
今年初，一幫來自德州韋斯拉科的美國高中生終於看不下去，頗費精力地造了一個清掃機器人，打算好好刷刷鍋，可惜才到年中，就傳出阿雷西博因經費不足恐遭關停的噩耗。
貴州高中的新一代極客們，你們要趁早啊。
大問題5：FAST到底能涮多少羊肉？
鍋刷乾淨以後，人民群眾開始操心吃了，我們為此算了一下。
已知FAST反射面為球面，口徑（2a）為500米，底圓心到頂圓心的高（h）為138米，那麼計算球冠體積如下：
圖片來自www.mathworld.wolfram.com
最後，這口鍋的容積應該接近1500萬立方米，也就是能盛1500萬噸水。
又搜得淘寶熱賣的家用電火鍋容積為5升，那麼，FAST若真是一口大火鍋，就相當於30億口家用火鍋同時在涮。就算一口鍋只涮一斤肉，那也是150萬噸羊肉。什麼概念？參考中國農協資料，2013年，全中國每年消耗70萬噸豬肉。
再合一頭羊出40斤肉，那麼，FAST能同時涮7500萬頭羊。
上面的這幾個問題是不是恰好解答了大家的疑問呢？知道了這些，大家就開始制定FAST參觀的旅行計畫吧~
“科普中國”是中國科協攜同社會各方利用資訊化手段開展科學傳播的科學權威品牌。