對(duì)于中國天文學(xué)界來說，2016年9月25日必定要永載史冊(cè)——世界上最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡FAST（500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）在我國貴州平塘縣大窩凼正式建成啟用。

這曾是一代天文學(xué)人的夢(mèng)想。

1994年底，北京天文臺(tái)（現(xiàn)國家天文臺(tái)）牽頭20所院校，提出建設(shè)“喀斯特工程”。他們從中國西南無數(shù)個(gè)喀斯特地貌的凹坑中，選中了大窩凼。2011年3月，F(xiàn)AST正式開工建設(shè)。

5年半的日日夜夜，建造了世界射電望遠(yuǎn)鏡之最，一個(gè)天文“大鍋”在貴州的山窩窩里落成。

FAST把覆蓋30個(gè)足球場(chǎng)大小的信號(hào)，聚集在藥片大小的空間里。500米的結(jié)構(gòu)，要實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)精度，是天文學(xué)家從未做過的。

這是一項(xiàng)精細(xì)的工程。

確保鋼結(jié)構(gòu)不變形就是一大挑戰(zhàn)。由于熱脹冷縮，夏天大鍋邊框會(huì)比冬天外移30厘米。1.6公里長(zhǎng)的巨大邊框并不固定，而是“擱”在鋼架上，它與鋼架的接觸面是一層平滑材料。這樣即使邊框漲縮，鋼架也不會(huì)傾斜。

大鍋呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的球形，在工作時(shí)需要變形，以便在適當(dāng)?shù)奈恢眯纬?00米直徑的拋物面，聚焦信號(hào)。有了FAST，人類的視野將更加遼闊。理論上說，它能接收到137億光年以外的電磁信號(hào)，這個(gè)距離接近于宇宙的邊緣。

大科學(xué)工程在推動(dòng)我國科學(xué)事業(yè)進(jìn)步的同時(shí)，往往也能促進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

FAST大鍋上方懸空的饋源艙，由鍋外的6個(gè)支撐塔通過鋼索共同拉起。6條400多米的鋼索拉起饋源艙，移動(dòng)范圍達(dá)200米，還有精度要求。這些鋼索頻繁地拉拽，需要超高的耐疲勞強(qiáng)度。經(jīng)過科研人員和國內(nèi)企業(yè)共同攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了鋼索強(qiáng)度500兆帕、200萬彎曲次數(shù)的設(shè)計(jì)要求，而此前我國一般鋼索僅為200兆帕、200萬次彎曲的水平。這樣的鋼索用到我國的鋼索斜拉橋上，將會(huì)大幅提升橋梁的質(zhì)量。

懸空的饋源艙需要不斷調(diào)整位置，拽著它的鋼索就需要不斷地拉伸，附著在鋼索上的信號(hào)光纜也要不斷拉伸。以前國內(nèi)對(duì)光纖彎曲的要求一般幾十次就可以了，而FAST工程要求光纖5年抗彎曲疲勞要達(dá)到6.6萬次。FAST工程團(tuán)隊(duì)與科研單位和企業(yè)合作攻關(guān)，歷經(jīng)4年，終于制造出了突破10萬次彎曲疲勞壽命的48芯動(dòng)光纜，同時(shí)讓信號(hào)衰減達(dá)到最低，刷新了世界紀(jì)錄。

FAST作為最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，極易受到電磁干擾，包括望遠(yuǎn)鏡自身電氣和電子設(shè)備的干擾。早在FAST動(dòng)工之前，科學(xué)家就開始考慮對(duì)望遠(yuǎn)鏡做電磁兼容設(shè)計(jì)，以減少自身的干擾?！氨热琊佋磁?，我們采用雙層屏蔽的手段，達(dá)到了160dB的屏蔽效果。而國家標(biāo)準(zhǔn)最高屏蔽效能為120dB。”FAST工程辦副主任張海燕博士說，當(dāng)初調(diào)研時(shí)企業(yè)一聽說我們這么高的屏蔽要求都嚇了一跳，連說做不了。我們集合國內(nèi)科研單位和企業(yè)人員，進(jìn)行技術(shù)分解，研究怎樣達(dá)到要求，終于攻克這一難關(guān)。這項(xiàng)成果可應(yīng)用到衛(wèi)星和艦艇等的研發(fā)中，促進(jìn)了國內(nèi)高靈敏度復(fù)雜系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)的發(fā)展。

FAST對(duì)設(shè)備和零部件的苛刻要求，促使我們的企業(yè)應(yīng)用高技術(shù)手段生產(chǎn)，企業(yè)進(jìn)步明顯。

建造FAST，可以說是一箭雙雕。（記者 李大慶）