我國(guó)自主研發(fā)的全球最大射電望遠(yuǎn)鏡中國(guó)天眼FAST,斥資12億元，100多科研工作者前赴后繼投入歷經(jīng)22年才建成，然而就在美國(guó)天眼徹底崩塌之后，我國(guó)宣布中國(guó)天眼對(duì)全世界開放，并共享數(shù)據(jù)。本是獨(dú)占鰲頭的好時(shí)機(jī)，為何中國(guó)此時(shí)選擇了向全球開放？這樣做有什么利弊？與美國(guó)等國(guó)分享數(shù)據(jù)是否值得？

?

本文準(zhǔn)備從三個(gè)方面談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題：

?

1、 美國(guó)天眼取得了那些成就？

美國(guó)阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡，建于1963年，口徑305米，在中國(guó)天眼建成之前是全世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡。作為美蘇太空競(jìng)賽的一部分，美國(guó)天眼不但可以接收信號(hào)，也可以發(fā)送信號(hào)，是以“外星人搜索項(xiàng)目“而聞名世界的。

?

與給宇宙拍照，搜尋肉眼可見星體物質(zhì)的哈勃望遠(yuǎn)鏡不同，射電望遠(yuǎn)鏡主要是用來(lái)搜索宇宙中的電磁信號(hào)，其理論基礎(chǔ)就是1959年Nature上的一篇論文《搜索星際通訊》，文中敘述了外星人存在的可能性，并且創(chuàng)新的描述如何在1420MHz頻率附近搜索外星人，也以此區(qū)分“自然天文射電信號(hào)“和”非自然信號(hào)“。

?

美國(guó)天眼存續(xù)的70年里，有沒有發(fā)現(xiàn)外星人不為外界知道，但是它有數(shù)不清的成就，學(xué)界列舉了“10大最酷成就“，舉世矚目，總結(jié)來(lái)說(shuō)：

1） 發(fā)現(xiàn)了一些星體的規(guī)律性，揭開了很多未解之謎。

?

發(fā)現(xiàn)恒星死去之后還會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，將無(wú)線電波向燈塔一樣掃過(guò)宇宙；老脈沖星可以重生和自旋；發(fā)現(xiàn)水星旋轉(zhuǎn)周期是58天，兩極上有冰的存在；獲取了火星表面的雷達(dá)圖相，顯示地質(zhì)構(gòu)造和火山活動(dòng)證據(jù)；發(fā)現(xiàn)重復(fù)的無(wú)線電射線暴和時(shí)空漣漪；

?

而最為重要是的發(fā)現(xiàn)了脈沖星的很多特性，不但為尋找宇宙起源、演變歷史提供證據(jù)，還為深空探索提供有力幫助，其發(fā)現(xiàn)某些脈沖星持續(xù)穩(wěn)定發(fā)射電磁信號(hào)，可以為星際旅行提供導(dǎo)航服務(wù)。

?

2） 首次給外星人發(fā)人類信號(hào)。

1974年11月，阿雷西博天文臺(tái)首次向外太空中30萬(wàn)個(gè)恒星星團(tuán)發(fā)射無(wú)限電信號(hào)，這是人類歷史上的第一次，它將地球的生命數(shù)據(jù)諸如人體簡(jiǎn)圖、DNA成分、太陽(yáng)系示意圖等信息，以二進(jìn)制編碼方式發(fā)送了出去。盡管霍金曾對(duì)此嚴(yán)重警告，但是人類對(duì)未知世界的探索并未因?yàn)樗膿?dān)憂而終止。

?

?

2、 中國(guó)為什么建天眼？

?

我國(guó)的天體物理起步較晚，如果說(shuō)當(dāng)年1g月壤歐陽(yáng)志遠(yuǎn)院士獲得了研究月球的方法和愿望，“時(shí)代楷?！蹦先蕱|院士的當(dāng)年的愿望就是中國(guó)能在天文學(xué)上有一席之地。

?

1993年，國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)在日本東京召開，科學(xué)家們提出要在全球電波環(huán)境惡化之前，建造新一代更加靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡,接收更多來(lái)自外太空的訊息。

?

此時(shí)我國(guó)在這一領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，一個(gè)信念在南仁東心中回蕩：“別人都有自己的大設(shè)備,我們沒有,我挺想試一試?！埃@一試就是23年。南仁東放棄國(guó)外300倍高新，面臨著工程項(xiàng)目難度大，無(wú)成果，寫不了論文等問(wèn)題，從1994年到2005年，南仁東踏遍中國(guó)，終于在391個(gè)備選洼地選貴州平塘縣克度鎮(zhèn)的大窩凼，12年里他用腳步丈量著大好河山。

?

終于在2007年，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程正式立項(xiàng)，南仁東更是邊干邊學(xué)，搞定天文學(xué)、力學(xué)、機(jī)械工程、巖土工程等開創(chuàng)性工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

?

FAST工程副經(jīng)理張蜀新仍記得南仁東對(duì)自己說(shuō)過(guò)的一句話:“你以為我是天生什么都懂嗎?其實(shí)我每天都在學(xué)?！?/p>

?

世人評(píng)價(jià)南仁東：“23年時(shí)間里，他從壯年走到暮年，把一個(gè)樸素的想法變成了國(guó)之重器，成就了中國(guó)在世界上獨(dú)一無(wú)二的項(xiàng)目。緬懷南老，致敬科學(xué)精神！“（新華社《“中國(guó)天眼”之父南仁東病逝》）

?

2017年9月15日,因罹患癌癥,南仁東永遠(yuǎn)地離開了。2018年10月15日,中科院國(guó)家天文臺(tái)宣布,將一顆國(guó)際永久編號(hào)的小行星正式命名為“南仁東星”。

?

中國(guó)天眼FAST建成之后，成為了國(guó)家九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，比美國(guó)天眼綜合性能提高約10倍，天文科學(xué)應(yīng)用價(jià)值巨大。

?

1） 把中國(guó)空間測(cè)控能力由地球同步軌道延伸至太陽(yáng)系外緣，將深空通訊數(shù)據(jù)下行速率提高100倍。脈沖星到達(dá)時(shí)間測(cè)量精度由120納秒提高至30納秒，成為國(guó)際上最精確的脈沖星計(jì)時(shí)陣，為自主導(dǎo)航這一前瞻性研究制作脈沖星鐘。

?

2） 進(jìn)行高分辨率微波巡視，以1Hz的分辨率診斷識(shí)別微弱的空間訊號(hào)，作為被動(dòng)戰(zhàn)略雷達(dá)為國(guó)家安全服務(wù)。作為“子午工程”的非相干散射雷達(dá)接收系統(tǒng)，提供高分辨率和高效率的地面觀測(cè)；跟蹤探測(cè)日冕物質(zhì)拋射事件，服務(wù)于太空天氣預(yù)報(bào)。

?

3） 有能力將中性氫觀測(cè)延伸至宇宙邊緣，觀測(cè)暗物質(zhì)和暗能量，尋找第一代天體。能夠接收到100多億光年以外的電磁信號(hào)。

?

中國(guó)天眼自調(diào)試開始就不斷給我們帶來(lái)驚喜：首顆脈沖星的發(fā)現(xiàn)帶來(lái)了宇宙深處的聲音，“多科學(xué)目標(biāo)漂移掃描巡天（CRAFTS）”發(fā)現(xiàn)新高色散快速射電暴……FAST的終極目標(biāo)是改變?nèi)祟惖挠钪嬗^，圍繞其自身的既定科學(xué)目標(biāo)，和包括快速射電暴和系外行星的射電探測(cè)在內(nèi)的研究。

?

自2020年1月對(duì)國(guó)內(nèi)開放運(yùn)行以來(lái)，這一具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大科研基礎(chǔ)設(shè)施，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，已發(fā)現(xiàn)300余顆脈沖星，并在快速射電暴等研究領(lǐng)域取得重大突破。

?

?

3、 中國(guó)開放天眼有何利弊？

中國(guó)天眼作為國(guó)之重器，在2021年將正式向全球開放，將給國(guó)外科學(xué)家提供10%的觀測(cè)時(shí)間。這讓人很多人費(fèi)解：我們斥巨資，苦心這么多年建成的全球最大天眼為何提供給外國(guó)？分享給坐收紅利的美國(guó)我們是不是吃虧呢？

實(shí)際上就在曾被評(píng)為“人類20世紀(jì)十大科技工程之首"的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡坍塌后，全球的目光不斷的聚焦在中國(guó)天眼上，而中國(guó)一直也堅(jiān)持著與”志同道合“的朋友們一起進(jìn)行深空探索。

?

針對(duì)為什么開放這個(gè)問(wèn)題，中國(guó)天眼總師姜鵬是這樣回答的：“FAST作為大型天文觀測(cè)設(shè)備，體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)外開放合作的態(tài)度，有利于匯聚全球科研工作者的智慧，使天文科學(xué)成果更多更好地產(chǎn)出?！?/p>

?

同樣，嫦娥五號(hào)帶回的月壤，我們提出資料共享計(jì)劃，也正是我們的態(tài)度，那么這樣做有何利弊呢？

?

首先，有助于人類一同探索外太空，探求宇宙起源。一方面我國(guó)的相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家還在成長(zhǎng)期，頂尖的不多，需要和外界互通有無(wú)，將10%的時(shí)間拿出來(lái)共享，有助于形成智慧共同體；另一方面，首先提出問(wèn)題，有助于占領(lǐng)制高點(diǎn)，形成集中解決問(wèn)題的良好氛圍，也有助于我們的科學(xué)家成長(zhǎng)。

?

其次，大科學(xué)裝置不可能永遠(yuǎn)領(lǐng)先。我們只有抓住“中國(guó)天眼”靈敏度領(lǐng)先的窗口期，做好戰(zhàn)略規(guī)劃、項(xiàng)目遴選和數(shù)據(jù)公開，才能激勵(lì)科研工作者，更好地發(fā)揮其科學(xué)效能，促成科學(xué)成果產(chǎn)出的黃金期。

?

最后，中國(guó)倡導(dǎo)的國(guó)際合作項(xiàng)目“平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡(SKA)“，SKA建成后，將比目前最大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列靈敏度提高約50倍，巡天速度提高約10000倍，將幫助人類填補(bǔ)對(duì)于宇宙基本認(rèn)知的空白。它會(huì)將新建并且將全球的射電望遠(yuǎn)鏡串在一起，形成矩陣，那個(gè)時(shí)候中國(guó)天眼將是實(shí)力擔(dān)當(dāng)，中國(guó)天文物理學(xué)也將躋身世界前沿。

?

?

?科學(xué)無(wú)國(guó)界也許在現(xiàn)在看來(lái)不是那么回事，但是在我們還很落后的情況下，壘砌城墻，挖下護(hù)城河，無(wú)疑是將自己禁錮起來(lái)。共享是相互的，與志同道合的朋友，一起探索宇宙，將會(huì)收獲更多。從這個(gè)角度看來(lái)，如果美國(guó)也愿意分享數(shù)據(jù)的話，共享中國(guó)天眼也未嘗不可。

?

也許不久的將來(lái)，我們就能憑借中國(guó)天眼，建立以中國(guó)天眼發(fā)現(xiàn)的脈沖星規(guī)律和特性，建立“宇宙導(dǎo)航系統(tǒng)”，從而實(shí)現(xiàn)自由的星際旅行。

?

?

?