在貴州形成于4500萬年前的巨型天坑中，科學家正在建造面積相當於30個足球場的世界最大單口徑射電望遠鏡。它像一隻龐大而靈敏的“耳朵”，將捕捉來自遙遠星塵最細微的“聲音”，洞察隱藏在宇宙深處的秘密。

　　這項中國有史以來最大的天文工程，總投資達12億元，2011年3月動工，預計2016年9月竣工。

　　中國科學院國家天文臺射電部首席科學家李菂説：“它建成後將在未來20至30年保持世界一流地位。”

　　快！望遠鏡

　　“大耳朵”正式的名字是：500米口徑球面射電望遠鏡。科學家將它的英文名縮寫為FAST。儘管被稱作“快”，建設這樣巨大的望遠鏡卻絕對無法快速實現。從1993年最初提出計劃已過去了20多年，其間經歷了反覆研究論證。

　　射電望遠鏡是在無線電波段觀測天體。來自太空天體的無線電信號極其微弱，自70多年前射電天文學誕生以來，所有射電望遠鏡收集的能量還翻不動一頁書。閱讀宇宙邊緣的資訊需要大口徑望遠鏡。

　　為了加快對宇宙探索的進程，提高中國的深空探測能力，積極參與國際競爭，中國天文界于1993年提出利用貴州喀斯特洼地，建造世界最大的單口徑射電望遠鏡。

　　如今，在貴州黔南州平塘縣名叫“大窩凼”的洼地中，望遠鏡的白色鋼架已填滿整個山谷。工人們近日開始為望遠鏡鋪設反射面。

　　FAST的鏡面由4000多塊小反射面組成。每一塊反射面的背後都有鋼索牽拉，用於調整方向。這樣精巧的設計可以讓反射面不斷變形，追蹤移動的天體，形成拋物面匯聚電磁波，就像一口大鍋中又套著個可以移動的大碗。

　　“讓如此巨大的望遠鏡改變形狀，最大的困難是必須快速測量和控制上千台電機。我們通過鐳射測量精確定位，精度要達到毫米級。”李菂説。

　　FAST工程辦公室副主任張海燕介紹，與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST靈敏度將提高約10倍；與被評為人類20世紀10大工程之首的美國Arecibo300米望遠鏡相比，其綜合性能提高約10倍。

　　“它非常壯觀，給人宏大、震撼之感。”國家天文臺研究員陳學雷最近參觀了施工現場後感嘆道：“國家投資建設了這麼大的望遠鏡，作為科學家，我們一定要用好它，做出新的發現。”

　　實際上，脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子等重要天文發現都與射電望遠鏡有關。諾貝爾獎歷史上明確基於天文觀測的10項獲獎成果中有6項都出自射電望遠鏡，射電天文學已成為諾貝爾獎的搖籃。

　　李菂説：“我們一定要儘快取得創新性成果，儘快挖掘獲得諾貝爾獎級發現的潛力。如果能探測到引力波或揭示物質新形態，這些會是諾貝爾獎級的發現。”

　　他表示：“我們的望遠鏡是開放的，未來歡迎國內外的科學家來使用。”

　　托“外星人”的福

　　20年前，朱博勤在崎嶇的山路上跋涉了兩個多小時，爬上“大窩凼”的埡口，眼前出現青山環抱的一片圓圓洼地，山上綠樹蔥郁，山谷內灰瓦木屋點綴在農田之間。這裡有個好聽的名字：綠水村。12戶人家65口人居住在連電都不通的封閉小世界裏。

　　貴州喀斯特地貌約佔全省總面積70%，特別是在貴州南部，發育了大量喀斯特峰叢洼地。科學家認為這種天然的洼地正適合建造形如大鍋的FAST，可以大大減少工程成本。

　　專家們先根據衛星遙感影像，對400多個備選洼地中選出30多個實地考察。很多類似“大窩凼”的洼地中都有居民。

　　臺址系統總工程師朱博勤回憶説，有外國專家參與了考察。附近的老百姓聽説後趕了半天路來圍觀，滿山遍野站滿了人。“他們渴望了解外面的世界，就像我們渴望了解宇宙。”

　　科學家説要在這建一座射電望遠鏡，村民們不懂。當科學家説可以用射電望遠鏡找外星人，大家就明白了，並且特別高興，因為全世界都會知道他們的家。

　　最後，專家選定“大窩凼”，因為它不大不小，深度合適，形狀很圓，適於施工建設，岩石有足夠的承載強度。這裡的喀斯特地質條件可以保障雨水向地下泄流，避免損壞望遠鏡。附近5公里半徑內沒有一個鄉鎮，25公里半徑內只有一個縣城，無線電干擾較少，無重大自然災害記錄。

　　為了人類最大的望遠鏡，“大窩凼”的居民搬遷到鎮裏居住。其他洼地中的村民們羨慕不已地説：“不知道哪輩子修來的福，靠外星人讓他們搬離了這個地方。”

　　天籟之音

　　FAST建成後，用這只“大耳朵”聽什麼，科學家們還在不斷討論中。

　　李菂説，它投入使用後，可觀測的天體數目將大幅度增加，將搜尋到更多的奇異天體，可為科學家提供更多更好的觀測統計樣本，更可靠地檢驗現代物理學、天文學的理論和模型。“FAST擬回答的科學問題不僅是天文的，也是面對人類與自然的。它潛在的科學産出也許我們今天還難以預測。”

　　主要研究暗物質與暗能量的科學家陳學雷説：“我對FAST非常期待。我們希望通過觀測中性氫的分佈來研究宇宙膨脹速度，並推算暗能量的性質。”

　　奇異的脈衝星強烈地吸引著科學家們。李菂説：“目前人類已經發現2000多顆脈衝星，我們期待找到新種類的脈衝星。”

　　陳學雷説：“脈衝星有很多怪異的現象和性質，我們還無法理解。科學家已經發現一些轉得特別快的脈衝星，叫毫秒脈衝星，大約每幾毫秒轉一圈。它為什麼轉那麼快，還需要研究。”

　　“脈衝星就像天體物理實驗室，很多最極端的現象就發生在那裏。科學家可以將脈衝星作為工具研究萬有引力。如果將來發現脈衝星與黑洞組成的雙星系統，我們就可以利用脈衝星去研究黑洞周圍的時空。”陳學雷説。

　　由於脈衝星的穩定性可以超過原子鐘，有科學家提出，可以用脈衝星為太空飛船導航。

　　“另一個重要目標是利用脈衝星探測引力波。引力波是愛因斯坦廣義相對論一個非常重要的預言，但科學家還沒有檢測到。引力波會使脈衝到達時間發生變化。如果我們能觀測到全天的脈衝星或者某一方向上的多個脈衝星週期發生變化，就能探測到引力波。”陳學雷説。

　　科學家還準備用FAST搜尋識別可能的星際通訊信號，開展對地外文明的搜索。

　　李菂説：“找到地外智慧生命很難。我們的重點是尋找宇宙分子，也就是研究宇宙學尺度上的生命起源。幾乎可以肯定，再有兩三年，科學家就可以在太空中直接找到氨基酸。我估計找到地外生命也是非常可能的，無論是太陽系內還是太陽系外。”

　　此外，FAST將為中國深空探測提供一個高靈敏度、高解析度的地面跟蹤與遙控設備，它將使中國深空測控能力延伸至太陽系外緣，將深空通訊數據下行速率提高數十倍，同時填補美國、西班牙和澳大利亞三個深層空間跟蹤站在經度分佈上的空白。

　　李菂説：“對於人類來説，探索未知世界、滿足好奇心，是與吃飯睡覺同等重要的本質權利。探索未知世界會激發人類的創造力，去做人類以前做不到的事情，找到原來根本想像不到的解決問題的辦法，這其中會産生巨大價值。” (記者喻菲 全曉書 楊春雪羅彬琦參與采寫 )