我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标(多图),进汇总

洞悉宇宙,天眼已开》阅读练习及答案(2017年广西贵港市中考题)2016年9月25日，500米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州的克度镇大窝凼群山环绕的天然喀斯特洼坑竣工。

这只“天眼”将开始追寻宇宙最深邃的过去，搜索地外文明的踪迹。

FAST的三大创新之一是将其安放在群山环抱的洼坑里，节省了巨额工程开支，同时为其观测创造了宁静的工作环境。

FAST的工作原理类似于锅式天线，通过抛物面将采集到的信号反射到接收信号的馈源舱里，再由相应的信号处理系统进行处理。

不同之处在于，FAST采集的是来自宇宙的海量信息，而它的大脑则是曙光超级计算机。

FAST由4450块反射面板拼在一起组成，反射面是一个球面，比普通的锅式天线更深。

这个巨大的反射面展开来足足有30个足球场那么大。

FAST的第二大创新是为了让其能更好更精确地采集来自天空中某个区域的信号。

它被架在一个周长1600米的环形圈梁上，离开地面的“锅底”上的每一块反射面板都被一根根钢索迁拉着，形成一张巨大的索网。

在上万根钢索的牵拉下，这几千块反射板能够在“锅底”形成一个300米直径的瞬时抛物面，汇聚来自某一个方向的电磁波，就好像“天眼”里转动的“瞳孔”，可以随时“望”向令它着迷的远方。

相比之下，美国的阿雷西博望远镜虽然也不小，但是它的眼睛就永远只能盯着一个方向。

天眼"是一项重大的科学成就，它是世界上最大的单口径射电望远镜，位于中国贵州省的平塘县。

该望远镜的瞳孔可以转动，但光线必须投射在视网膜上才能被最终处理成眼前的风景。

因此，"天眼"的视网膜由6根钢索吊在馈源舱中，馈源舱是用来___从宇宙中接收到的信号设备的地方。

馈源舱必须像传统的锅式天线一样处在焦点的位置上，以最大限度地接收大锅采集反射回来的信号。

为了让馈源舱能够跟着瞳孔一起动，"天眼"的反射板可以在钢索的牵拉下根据观测的需要随时改变瞬时抛物面的朝向。

让这个30吨重的大家伙动起来可不是件容易的事。

中国天眼工作原理
中国天眼是一座口径为500米的射电望远镜，它利用射电波进行天文
观测。

其工作原理是：
1.接收射电波信号：中国天眼接收来自宇宙的射电波信号。

射电波是
一种波长更长、频率更低的电磁波，可以穿透云层、星云等天体物质，因
此对于观测宇宙的远距离星系、黑洞等有着独特的优势。

2.放大射电波信号：中国天眼将接收到的微弱射电波信号通过天线转
化为电信号，并将其导入到接收机中进行放大处理。

接收机会挑选出目标
信号并放大到足够的电平。

3.分析信号特征:中国天眼并不直接接受从行星、恒星等天体反弹回
来的微波信号，而是使用天线和辅助设备来捕捉和接收信号，收到的信号
通过数字信号处理技术将其转化为各种数据，并对信号进行解码、解析和
分析。

总的来说，中国天眼的工作原理是将来自宇宙的射电波信号通过天线、接收机和数字信号处理技术转化为有用的数据，然后用于天体观测和科学
研究。

天眼项目知识点总结天眼项目是我国自主研发的一项重大科技工程，它是一座口径500米的球面射电望远镜，也是世界上最大的单口径全动射电望远镜。

天眼项目的建设，对于我国天文科研的发展，以及对宇宙深空的研究都具有重要的意义。

本文将对天眼项目的建设背景、技术原理、科研应用等方面进行总结，希望能够对读者有所帮助。

一、建设背景中国对天文学科研的兴趣可以追溯到古代文明，中国古代的天文学著作已经相当丰富，如《易经》中有“日中则昃，月满则亏”的描述，而《周髀算经》中也有对天文现象的详细记录。

而在现代，我国的天文科研发展也一直处于领先地位，中国已经发射了一系列的空间望远镜，如神舟飞船携带的空间扫描X射线望远镜（HXMT）等。

这些天文望远镜对于我国天文科研的发展都起到了重要的作用。

而天眼项目的建设，是为了迎合现代天文学科研的需要，希望能够为我国的天文学研究提供更多的数据和信息。

天眼项目的建设背景可以从以下几个方面来讨论：1. 国际竞争天文科研领域一直是国际竞争激烈的领域，各个国家都在争夺天文学研究方面的领先地位。

无论是美国的哈勃望远镜，还是欧洲的阿塔卡玛大型毫米波天文台，都是极具竞争力的天文设备。

中国作为一个发展中的国家，也希望能够在天文学研究领域获得更多的话语权，从而推动我国的科技发展。

2. 我国科技发展中国是目前世界上科技发展速度最快的国家之一，如今中国已经发射了自己的空间站、月球探测器等，天眼项目的建设也是我国科技发展的必然结果。

在我国科技发展的大背景下，天眼项目的建设也符合着国家对科技发展的需求。

3. 天眼项目的科研价值天眼项目的建设，可以为我国天文学科研提供更多的数据和信息，也有利于我国天文学研究的深入发展。

天眼项目的建设，也可以推动我国天文学科研在国际上的地位，从而为我国天文学的发展带来更多的机遇。

二、技术原理天眼项目的建设是一项极其复杂的工程，它的技术原理包括了天眼望远镜的结构、射电望远镜的原理、以及天眼望远镜的数据处理等方面。

3、执行器
射电望远镜主动反射面控制系统中的执行器主要包括液压装置、电动装置和气 动装置等。这些执行器能够根据控制器的指令对反射面进行精确的调整，以保 证望远镜的观测精度。
三、射电望远镜主动反射面控制 技术的优势
射电望远镜主动反射面控制技术具有以下优势：
1、提高观测精度：通过对反射面的精确调整，能够有效地提高射电望远镜的 观测精度。
m球反射面射电望远镜FAST
目录
01 一、FAST的构造与原 理
02 二、FAST的特点
03 三、FAST的科学价值
04 四、FAST的社会价值
05 五、未来展望
06 参考内容
标题：500米球反射面射电望远镜FAST：探索宇宙的巨眼
FAST，全名为"500米球反射面射电望远镜"，是中国自主研发的全球最大单口 径射电望远镜。它像一只巨大的"天眼"，用其强大的观测能力，帮助人类探索 未知的宇宙。
一、FAST的构造与原理
FAST由钢构支撑的铝制球面反射面、馈源舱和接收机等主要部分构成。球面反 射面呈球形，半径为500米，这是世界上最大的单口径射电望远镜。馈源舱是 一个可移动的舱体，装有无线接收器和精准指向装置，负责收集球面反射面反 射回来的射电波，并将射电波指向需要观测的天区。接收机则是处理和分析射 电波的设备，把微弱的射电波转化为数据，供科学家们研究。
二、FAST的特点
1、巨型球面反射面：FAST的球面反射面使其具有更大的观测面积和更高的灵 敏度，可以捕捉到更远、更微弱的射电信号。
2、可移动馈源舱：馈源舱的可移动性使其能随时调整方向，对不同天区进行 观测。
3、高精度指向技术：馈源舱的指向装置采用了先进的航天技术，能将射电波 精确地指向目标天区。

５００米口径球面射电望远镜文/赖迪辉1608年,荷兰眼镜商利普希制造了人类历史上第一架望远镜，意大利物理学家伽利略在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜，并用它对准了月球，天文望远镜因此而诞生。

随着人类技术的进步，天文望远镜不断衍生出新的分支类型，射电望远镜应运而生。

曾经，世界领先的射电望远镜总是落户国外，直到2016年，500米口径球面射电望远镜（FAST）在我国贵州省平塘县克度镇大窝凼建成，终结了这段历史。

FAST被誉为“中国天眼”，由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权，是现在世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

FAST具体参数口径：500米高差：173米面积：约等于30个足球场性能指标：灵敏度是德国波恩100米望远镜的10倍，综合性能是美国阿雷西博 300米望远镜的10倍建设时间：22年（1994年至2016年）观测系统对整个FAST进行动态控制与基准校对，控制观测的精度存储系统短期内运算速度每秒200万亿次以上，存储容量需求10PB 以上圈梁钢结构圈梁长度1 600米，消耗钢材5 600吨索网索网结构口径500米，共有6 670根主索，2 225个主索节点和相同数量的下拉索，总重1 300多吨，主索节点位置精度达到5毫米主动反射面近30个足球场大，由4 450块三角形半透明半镂空反射面板组成，每块重450千克左右，厚度约1.3毫米，布满小孔馈源支撑塔共6座，最高168米，用来支撑30吨重的馈源舱馈源舱采用柔索支撑技术，拖动馈源舱在球冠面运动，不存在方向上的死角，同时利用舱内Stewart 平台实现毫米级高精度定位射电天文望远镜的诞生与射电天文学密不可分。

射电中“电”是无线电波的意思，进一步说，射电天文学是研究天体发出的无线电信号的学科，而射电信号的发现则是个偶然事件。

1931年，在美国新泽西州贝尔实验室专门负责搜索和鉴别电话干扰信号的美国人杨斯基发现来自银河中的射电辐射。

中国天眼物理知识点总结1. 中国天眼的建设背景中国天眼，全称为“500米口径球面射电望远镜”，是世界上最大的单口径全动态范围射电望远镜。

它位于贵州省的大窝山天文台，是由中国科学院国家天文台主导建设的国家重大科学基础设施。

中国天眼的建设，旨在突破基础天体物理领域的关键技术难题，为新一代射电天文和天体物理研究提供全新的数据和机会，有望为人类对宇宙起源和演化的研究提供重要突破。

2. 中国天眼的主要技术参数中国天眼的口径达500米，是世界上最大的单口径全动态范围射电望远镜，远超美国阿雷西博射电望远镜（300米）和德国埃夫斯望远镜（100米），具有突出的观测灵敏度和空间分辨率。

同时，中国天眼还配备了国际领先的数字天线技术，能够在射电波段频率范围内实现波束形成和数字化波束形成。

3. 中国天眼的科学研究目标中国天眼将主要用于射电天文观测和相关研究，研究范围涉及宇宙学、星系物理学、银河系物理学、行星天文学等多个领域。

具体而言，中国天眼将开展对中子星、脉冲星、银河系中心超大质量黑洞、夸克星等天体的研究，以及搜索和研究类地外文明等科学目标。

4. 中国天眼的研究成果自中国天眼建成以来，已经取得了多项重要的科学研究成果。

其中，最引人瞩目的是2017年中国天眼首次探测到了以极快速率旋转的脉冲星J1859-01。

这项成果是中国天眼正式运行后取得的重大科学突破，为天文学界对快速旋转脉冲星性质的研究提供了全新的数据。

5. 中国天眼的国际合作中国天眼是以中国为主导的国际科学合作项目，国际合作伙伴包括美国、德国、澳大利亚等多个国家和地区的科研机构。

中国天眼通过国际合作，与国际天文学界保持着密切的交流与合作，促进了世界范围内射电天文学领域的共同发展。

在中国天眼建成后，中国天文学界迎来了发展的新机遇，也对全球射电天文学研究产生了深远的影响。

中国天眼的建成与运行，将进一步推动我国射电天文学和天体物理学研究迈上新的台阶，为人类对宇宙的探索提供强有力的支持和促进，预计未来还将取得更多突破性的科学成果。

全球最大的单口径射电望远镜世界最大单口径射电望远镜
中国天眼也被称为500米口径球面射电望远镜，是中国科学院国家天文台的一座射电望远镜，焦比达0.467，位于贵州省平塘县克度镇大窝凼洼地，利用喀斯特洼地的地势而建。

它是我国国家“十一五”重大科技基础设施建设项目，反射面相当于三十个足球场，大幅拓宽了人类的视野。

这个设备主要是用来探索宇宙起源和演化的，还能够作为被动战略雷达为国家安全进行服务。

中国天眼最远能看多远
理论上来说，天眼是能够接收到137亿光年之外的电滋信号的，而这个距离已经接近了宇宙边缘，因此天眼是能够看很远的，中国天眼在正式运行之后就成为了全球最大的射电望远镜，这也意味着人类的眼界变得更加开阔。

137亿光年有多远
年是一个距离单位，因此137亿光年就是137亿光年这么远，光年的意思是光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离，这个距离是9,460‘7304’7258‘0800米，而由于数字太过庞大，因此就发明光年这个新的计量单位。

天眼的工作原理天眼，全称为500米口径球面射电望远镜（FAST），是世界上最大的单口径球面射电望远镜，位于中国贵州省的大窝凼天文台。

它的直径达500米，是世界上最灵敏的射电望远镜之一，被誉为“中国天眼”，是中国自主研发的大科学工程项目。

它的主要工作原理是利用射电望远镜接收和处理天体发出的射电波，用于天体物理、射电天文、宇宙学等领域的研究。

天眼的工作原理可以简单地概括为接收、处理和分析射电信号。

首先，天眼通过其巨大的口径和高灵敏度，能够接收到宇宙中各种天体发出的射电信号。

这些射电信号是宇宙中各种天体活动产生的，如恒星、星系、星云等，它们携带了丰富的信息，可以帮助科学家了解宇宙的结构、演化和物理规律。

接收到射电信号后，天眼会将这些信号转化为电信号，并通过天线和接收机传输到信号处理系统中。

信号处理系统是天眼的核心部分，它包括了高性能的计算机和专门的信号处理算法。

这些算法可以对接收到的射电信号进行滤波、去噪、频谱分析等处理，从而提取出有用的信息。

通过信号处理系统，天眼可以对来自宇宙的射电信号进行精确的测量和分析，为科学研究提供了重要的数据支持。

除了接收和处理射电信号，天眼还需要对信号进行分析和解释。

这一过程需要天文学家和物理学家的参与，他们会根据接收到的射电信号，进行数据分析、模拟和推断，以揭示宇宙中各种天体的性质、行为和演化规律。

通过对射电信号的分析，天眼可以帮助科学家发现新的天体、探索宇宙的奥秘，推动天体物理和宇宙学等领域的研究进展。

总的来说，天眼的工作原理是基于射电天文学的原理和技术，通过接收、处理和分析射电信号，帮助科学家研究宇宙中各种天体的性质和行为。

它的建成和运行将为人类认识宇宙、探索宇宙提供重要的数据支持，对于推动天文学和物理学的发展具有重要意义。

相信随着天眼的不断完善和运行，将会为人类揭示更多宇宙的奥秘，为人类认识宇宙的边界和未来的发展提供更多的可能性。

图 5.1 19 波束接收机（中心波束）测得的灵敏度。观测目标 3C286。 六、整体效率
图 6.1 多次漂移扫描测量到的系统效率随频率及天顶角的变化。两侧下降是由 于照明区域小于 300 米所致。
七、信号链路 FAST 采用光纤进行信号传输，对于 2GHz 以下的接收机，直接传输射频信
FAST 经过调试，指向精度已达到约 15 角秒。下图给出了扫描测试的样例。
指向精度随方位、俯仰变化在做进一步测试。根据 FAST 的工作原理，预期 指向误差与方位角和俯仰角无明显相关。
四、系统温度
19 波束接收机指向天顶冷空实测系统温度约 18K。由于天顶角大于 26.5 度时，馈 源照射到地面，系统温度增加。40 度天顶角时，实际系统温度接近 30K，不同频率有所 不同。
Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope 500 米口径球面射电望远镜
五百米口径球面射电望远镜（FAST） 观测性能概述
编 写： 校 对： 审 核：
中国科学院国家天文台 FAST 工程 2018 年 月 日
摘要： 描述了 FAST 的观测性能、已调试的观测模式、接收机状态、终端模式等信
经过两年多的调试，FAST 已基本达到预期性能，逐渐接近国家验收的目标， 预计 2019 年 9 月进行国家验收。下表给出了 FAST 的基本信息，第二节开始进 一步说明。
FAST 基本信息（验收阶段）
站点位置： 经度 纬度 海拔
主反射面： 口径 半径
有效照明口径 面型精度 球冠张角
焦距： 焦比： 天空覆盖：
息。可作为未来一年 FAST 有效进行调试和科学试观测时间分配的参考。文档将 随 FAST 调试进展进一步更新。

500米口径球面射电望远镜于2011年3月25日动工兴建 ；于2016年9月25日进行落成启动仪式，该科技基 础设施进入试运行、试调试工作；于2020年1月11日通过中国国家验收工作，正式开放运行。
500米口径球面射电望远镜开创了建造巨型望远镜的新模式，建设了反射面相当于30个足球场的射电望远镜， 灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上，大幅拓展人类的视野，用于探索宇宙起源和演化。
建设台址
500米口径球面射电望远镜位于中国贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村大窝凼洼地，东北距 平塘县城约85千米，西南距罗甸县城约45千米 。
主要目标
建设目标
科学目标
1、500米口径球面射电望远镜工程在贵州喀斯特洼地内铺设口径为500米的球冠形主动反射面，通过主动控 制在观测方向形成300米口径瞬时抛物面；
2005年9月23日，500米口径球面射电望远镜召开FAST项目建议书专家评审会，项目通过评审工作；11月4日， 500米口径球面射电望远镜启动立项申请工作 。
2006年3月29日，中国科学院基础科学局主持召开了“FAST项目国际评估与咨询会”，肯定了500米口径球面 射电天文望远镜关键技术的可行性 ；6月16日，中国国家天文台、中科院昆明分院和贵州省科技厅在贵阳组织 召开了500米口径球面射电望远镜项目协调会，对该项实施所提供的条件和采取的措施进行了协商，并达成了共 识 ；7月15日，500米口径球面射电望远镜确定选址为贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼洼地 。
1、巡视宇宙中的中性氢，研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙起源和演化； 2、观测脉冲星，研究极端状态下的物质结构与物理规律； 3、主导国际低频甚长基线干涉测量，获得天体超精细结构； 4、探测星际分子，研究恒星形成与演化、星系核心黑洞一级探索太空生命起源； 5、搜索可能的星际通讯信号，搜寻外星文明 。500米口径球面射电望远镜图2

500米口径球面射电望远镜——世界最大单口径射电天文望远镜工程投资额：6.27亿工程期限：2008年——2013年上图为目前全球最大的射电望远镜——位于美国波多里格的Arecibo，305米口径天线，天顶扫描角20°。

在贵州省平塘县克度镇一片名叫大窝凼的喀斯特洼地中，将架起能够探寻和接受可能存在“地外文明”信息的目前世界上最大单口径射电天文望远镜—500米口径球面射电望远镜，这一项目有望年内开建。

500米口径球面射电望远镜（Five hundred meters Aperture Spherical Telescope，简称FAST）是国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一，此项目将采用中国科学家独创设计，利用贵州独特喀斯特地形条件和极端安静的电波环境，建造一个500米口径球面射电天文望远镜。

500米口径的反射面由约1800个15米的六边形球面单元拼合而成。

此方案改正了球差，简化了馈源，克服了球反射面线焦造成的窄带效应。

利用贵州南部独特的天然喀斯特洼坑可大大降低望远镜工程造价。

它将拥有约30个足球场大的接受面积，建成后将成为世界上最大的单口径射电天文望远镜。

与其他望远镜不同，它既不是架在山顶，也不遨游太空，而是在贵州一片喀斯特洼地中立足，犹如一只巨大的“天眼”，探测遥远、神秘的“天外之谜”。

FAST与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比，灵敏度提高约10倍；与排在阿波罗登月之前、被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo 300米望远镜相比，其综合性能提高约10倍。

作为世界最大的单口径望远镜，FAST将在未来20～30年保持世界一流设备的地位。

此项目总投资6．27亿元，建设期为5年，项目法人为中国科学院国家天文台。

它的建设将形成具有国际先进水平的天文观测与研究平台，探寻被称为21世纪物理学最大之谜的“暗物质”、“暗能量”本质，为中国开展宇宙起源和演化、太空生命起源和寻找地外文明等研究活动提供重要支持。

我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标（多图），进度和介绍500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）利用贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址，建造世界第一大单口径射电望远镜，其拥有30个标准足球场大的接收面积。

FAST作为世界最大的单口径望远镜，将在未来20至30年保持世界一流地位。

全新的设计思路，加之得天独厚的台址优势，使其突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。

三项自主创新：1、利用独一无二的贵州天然喀斯特洼地台址2、应用主动反射面技术在地面改正球差3、轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨项目主管部门：中国科学院项目共建部门：贵州省人民政府项目建设单位：中国科学院国家天文台科学目标：1、FAST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘，重现宇宙早期图像。

2、能用一年时间发现数千颗脉冲星，建立脉冲星计时阵，参与未来脉冲星自主导航和引力波探测。

3、主导国际甚长基线干涉测量网，获得天体超精细结构。

4、进行高分辨率微波巡视，检测微弱空间信号。

5、参与地外文明搜寻。

6、参与子午链工程，提高非相干散射雷达双机系统性能。

7、将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，将卫星数据接收能力提高100倍。

应用目标：1、空间飞行器的测控与通讯2、脉冲星计时阵和自主导航3、非相干散射雷达接收系统4、高分辨率微波巡视技术指标：1、球反射面：半径－300m,口径－500m2、有效照明口径：300m3、焦比：0.4674、天空覆盖：天顶角 40°5、工作频率：70MHz－3GHz6、灵敏度(L波段)：2000。

中国“天眼”—500米口径球面射电望远镜作者：暂无来源：《军事文摘（科学少年）》 2021年第8期文图中国科学院国家天文台郭红锋“ 中国天眼”是一架500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter ApertureSpherical radio Telescope，缩写FAST），是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。

“天眼”是她的昵称，因为她能够从地球上一直“看”到宇宙深处，甚至探测到宇宙形成初期的微弱信息。

FAST是一个大胆的创意。

首先，中国此前并没有建造大口径射电望远镜的经验；其次，500米口径球面射电望远镜比当时世界上最大的单口径射电望远镜（阿雷西博）的口径还要大200米。

这可不是简单的增大口径，因为口径的增大意味着重量急剧增加，为此产生的加工、支撑、运转、控制等方面的难度都直线上升。

而采用传统方法建造肯定是不行的，必须在设计上采用创新思路，在技术上采用创新应用。

FAST第一大创新—选址任何一个天文台的建立，选址都是第一要务。

光学望远镜接收的是可见光波段的信号(400~700纳米段的波长)，要求镜面面型误差是纳米级的精度，普通的风、沙等都会干扰接收信息。

所以，一般光学望远镜的光学系统都封装在镜筒里，还要安装在有圆顶和天窗的建筑里。

射电望远镜接收的是无线电波段的信号（波长从厘米到米波段的信号），对接收镜面误差的要求没有光学望远镜那么高，所以射电望远镜的接收天线一般都安装在露天。

一个500米口径的射电望远镜，如果安装在平地，需要建立非常庞大的支撑机构，这将是一项耗工、耗时、耗资巨大的工程。

我国贵州地区的喀斯特地形既是天然洼地，又是天然漏斗，有良好的天然排水系统。

另外，当地人口稀疏，无线电污染少，便于建立无线电隔离区。

为了给FAST选出一个最好的台址，FAST项目组除了人工实地勘察，还动用了当时最先进的遥感卫星系统、地理信息系统、全球定位系统。

通过进行计算机图像分析和多学科的数据测量比对，项目组最后选定了贵州平塘大窝凼宝地。

500米口径球面射电望远镜(fast)工作原理
500米口径球面射电望远镜，通常指的是中国的"FAST"（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope），是世界上口径最大的单口径射电望远镜。

FAST 的工作原理主要涉及射电天文学和射电望远镜技术。

以下是FAST的工作原理的基本概述：
1.射电天文学原理：FAST的主要目标是用于射电天文观测。

射
电天文学是一门研究天体的射电辐射的学科。

天体如星体、星
云、脉冲星等产生的辐射可以通过射电望远镜捕捉和观测。

2.单口径设计：FAST是一个球面射电望远镜，其主要反射面是
一个直径约500米的球面。

这个巨大的尺寸使得FAST能够收
集并聚焦更多的射电信号，提高灵敏度和分辨率。

3.射电信号捕捉：FAST的主要工作原理是通过球面反射面捕捉
到来自宇宙射电源的微弱射电信号。

这些信号被反射并聚焦在
望远镜焦点上。

4.接收器和接收信号：在焦点上，有射电接收器，它负责接收和
检测射电信号。

接收器将射电信号转化为电信号，然后通过电
缆传输到信号处理系统。

5.信号处理：接收到的电信号经过信号处理系统进行分析和处理。

这包括数据滤波、频谱分析、数据压缩等步骤。

6.科学研究：处理后的射电数据被用于进行各种射电天文学的科
学研究，包括探测宇宙中的脉冲星、星系、星云等天体。

FAST作为一项射电天文学工程，通过其巨大的口径和先进的技术，为科学家提供了一个强大的工具，用于研究宇宙中各种射电现象。

（一）某学校举办了关于射电望远镜的科普知识展览，请阅读下面材料，回答问题。

（8分）中国“天眼”射电望远镜FAST实景中国FAST——500米口径球面射电望远镜结构示意图【材料一】中国射电望远镜（FAST）简介：中国射电望远镜（FAST——Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope，简称FAST），是高灵敏巨型射电望远镜，是国家科教领导小组审议确定的九大科技基础设施之一。

是采用独创设计，利用贵州四面环山、中间凹陷的天然喀斯特洼地的独特地形建设的500米口径球冠状反射面射电天文望远镜，其反射面总面积达25万平方米，约30个足球场地大。

主要的用途是将我国空间测控范围由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，巡视宇宙中的中性氢和观测脉冲星，搜索地外文明和生物等。

对于射电望远镜来说，口径越大看得越远，“阅读”到宇宙深处的信息就越多，从理论上来看，FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近于宇宙的边缘。

FAST能检测的信号频率为70兆赫～3千兆赫，这意味着几乎所有波段的射电波都逃不过FAST的眼睛。

FAST通过探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号，寻找地外文明的几率比现有设备提升了5至10倍。

FAST 灵敏度比德国波恩100米望远镜提高约10倍，比美国阿雷西博300米射电望远镜提高约2.25倍，巡天速度是它的10倍，并且在观测时会变换角度，接收更广阔、更微弱的信号。

预计在未来20—30年内，FAST将保持世界一流设备的地位。

【材料二】世界主要射电望远镜介绍国家射电望远镜名称口径建成时间主要成就英国Lovell洛弗尔76米1957年发现天体微波脉泽和引力透镜现象等，它也参与了寻找地外生命的计划。

澳大利亚Parkes帕克斯64米1961年1969年作为电视直播阿波罗号人类首次登月任务的主要接收站而为公众所熟知。

自1967年人类发现脉冲星以后，帕克斯(Parkes)射电望远镜发现的脉冲星数目超过总数的2/3。

fast天眼工作原理fast天眼，全称为“500米口径球面射电望远镜”，是世界上目前最大的单口径射电望远镜，位于中国贵州省的大方县。

它由中国科学院主导建设，是中国在天文学领域取得的一项重大成果。

fast天眼的建设旨在探索宇宙的奥秘，研究星系、恒星的形成和演化过程，以及搜索外星文明等。

fast天眼的工作原理基于射电天文学。

射电天文学是利用射电波段的电磁辐射来观测和研究宇宙现象的一门学科。

相比于可见光观测，射电观测能够穿透尘埃、大气以及星云等障碍物，可以观测到更遥远的天体和更微弱的信号。

fast天眼的工作原理首先涉及到望远镜的设计，它采用了500米直径的球面反射面。

球面反射面可以提供更大的接收面积，从而使接收到的射电信号更加精确。

fast天眼的反射面由紧密排列的金属板组成，通过高度精确的调整和整形，使其几乎无缝连接，具有极高的精密度和抗干扰能力。

在接收到射电信号之后，fast天眼将信号传递给射电望远镜的核心部件“接收机”。

接收机是负责接收、放大和转换射电信号的设备。

fast天眼的接收机采用了先进的射频设计和低噪声放大器技术，能够最大限度地提高射电信号的信噪比。

接收机将放大后的信号传输给数据处理系统。

fast天眼的数据处理系统由大规模并行计算机集群组成，拥有强大的计算和存储能力。

它能够将来自不同方向的射电信号进行并行处理和分析，提取有用的信息。

fast天眼的工作原理还涉及到射电天文学中的“波束走廊”技术。

波束走廊技术是指通过改变天眼接收射电信号的位置和走向，来实现天眼的扫描和观测。

fast天眼通过控制反射面上的探测单元，实现天眼的波束扫描和指向调节。

这样，fast天眼可以在较短的时间内扫描大范围的天区，并获取较高的观测效率。

最后，fast天眼的观测数据由射电天文学家进行分析和解读。

他们使用各种信号处理和数据分析技术，对观测到的信号进行解码和处理，研究宇宙中的各种现象和物理过程。

通过这些观测数据，科学家可以深入研究星系的演化、黑洞的形成以及宇宙的起源等重要问题。

世界最大射电望远镜
我国在建世界最大射电望远镜 （口径500米）
在贵州省平塘县建设的世界最大单口径射电 望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）， FAST的反射面总面积约25万平方米
Hale Waihona Puke FAST的圈梁被50根6米到50米高低不等的钢柱支在 半空，周长约1.6公里。FAST口径有500米，组成的 球形反射面相当于30个足球场大小。
• FAST作为一个多学科基础研究平台，能用 一年时间发现约7000颗脉冲星，研究极端 状态下的物质结构与物理规律；有希望发 现奇异星和夸克星物质；发现中子星—— 黑洞双星，无需依赖模型精确测定黑洞质 量；通过精确测定脉冲星到达时间来检测 引力波；作为最大的台站加入国际甚长基 线网，为天体超精细结构成像。
FAST的索网结构可以随着天体 的移动自动变化，带动索网上活 动的4450个反射面板产生变化， 足以观测到更大天区的天体，反 射面安装工程预计将于2016年5
月中旬完成。
如同人类 转动自己的眼 珠，调整视线 的指向，遥远 的太空对它来 说将不存在方 向上的死角。
“天眼”建成后， 将有能力巡视宇 宙中的中性氢、 探测星际分子、 观测脉冲星、搜 寻星际通讯信号。
中国“天眼” 建成后，与号称“地面最大的机
器”德国埃菲尔斯伯格100米口径望远镜相比，其 灵敏度能提高约10倍；与被评为人类20世纪十大工 程之首的美国阿雷西博300米口径射电望远镜相比， “天眼”的灵敏度是其2.25倍。
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