近日,2023年度国家科学技术奖在京揭晓,“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜,FAST)工程荣获国家科技进步奖一等奖。这一殊荣,不仅是对FAST团队二十年如一日攻坚克难的最高褒奖,更标志着我国在天文基础研究领域实现了从跟跑到领跑的历史性跨越。

从“贵州洼地”到“世界之巅”

坐落于贵州省平塘县克度镇大窝凼洼地的“中国天眼”,于2016年9月落成,2020年1月正式通过国家验收并投入运行。其500米口径、30个足球场大小的接收面积,使其成为全球最大、最灵敏的单口径射电望远镜。相较于此前美国阿雷西博望远镜(已退役),“天眼”的灵敏度提升了约2.5倍,综合性能稳居世界第一。

项目首席科学家、中国科学院国家天文台研究员李菂表示:“FAST的设计和建造,是在没有任何成熟技术可借鉴的情况下完成的。我们攻克了超大尺度索网结构、高精度变位控制、低噪声接收机等数十项世界级工程难题。” 从选址勘察到系统集成,从主动反射面技术到轻型馈源支撑系统,FAST工程团队累计获得专利授权超过200项,开创了射电望远镜建设的新范式。

脉冲星“捕手”与宇宙探秘者

运行仅四年多,“中国天眼”已产出丰硕的科学成果。截至目前,FAST累计发现脉冲星数量超过800颗,是同期全球其他望远镜发现总数的三倍以上。脉冲星被誉为“宇宙灯塔”,其发现对于研究引力波、极端物质状态、银河系结构乃至星际通信导航具有不可替代的价值。

2023年,FAST团队利用中性氢巡天数据,首次描绘了银河系内星际介质的精细结构,成果发表于《自然》杂志。同年,该望远镜还成功探测到纳赫兹引力波存在的关键证据,为人类理解宇宙早期演化提供了全新窗口。此外,FAST在快速射电暴、星际分子探测等前沿领域也取得一系列原创性突破,多次登上《科学》《自然》封面。

“每一个新发现,都是对未知宇宙的一次叩问。” 国家天文台FAST运行和发展中心常务副主任姜鹏表示,“FAST的超高灵敏度让我们能捕捉到其他望远镜无法察觉的微弱信号,这种能力正在改变人类对宇宙的认知边界。”

开放共享与全球合作

作为国家重大科技基础设施,“中国天眼”自2021年起正式向全球开放观测申请,已收到来自美国、日本、德国、澳大利亚等15个国家的200余份观测申请,时间分配严格通过国际同行评议。这种开放姿态,彰显了中国在基础科学领域推动全球合作的担当。

2023年,FAST成功为国际团队的“快速射电暴定位”项目提供了关键数据,相关成果被认为“打开了探测宇宙瞬变现象的新窗口”。国际天文学联合会主席德博拉·埃尔梅格林评价说:“FAST不仅是中国科技的骄傲,也是全人类探索宇宙的重要利器。”

仰望星空,继往开来

国家科技进步奖一等奖,是中国科技领域的最高荣誉之一,历年来获奖项目多为高铁、北斗、航天等国之重器。此次“中国天眼”获此殊荣,意味着国家对基础研究领域重大原始创新能力的充分肯定。

放眼未来,FAST团队已规划了“FAST科学战略2030”,重点推进脉冲星计时阵、中性氢巡天、系外行星搜寻等核心课题。同时,中国正加速推进下一代“天眼”——“中国综合孔径射电望远镜”(CSST)的论证工作,目标是在灵敏度、分辨率等方面实现再突破。

正如国家天文台台长刘继峰所言:“‘天眼’的奖杯,是无数科研人员用青春和智慧铸就的。它告诉我们,只要敢坐冷板凳、敢闯无人区,中国科学家完全有能力在人类知识的最前沿写下自己的名字。”

从贵州深山里的“大锅”,到照亮宇宙的“中国之眼”,FAST的每一步都在见证着中国科技从追赶到超越的壮阔历程。而这份沉甸甸的国家科技进步奖一等奖,不过是又一个崭新的起点。