高志前：中国“天眼”：射电望远镜的创新意义

高志前 中国科学技术发展战略研究院研究员

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同志们好，今天给大家讲一下中国“天眼”。这是最近我们国家科技领域里的一个爆炸性新闻。“天眼”究竟是怎么回事，有什么意义、作用？这都是大家都关心的事情。那么，我今天主要从以下四个方面重点分析一下射电望远镜的创新意义：第一，“天眼”看什么？也就是它的功能、作用；第二，“天眼”中的科学技术；第三，射电望远镜的创新历程；第四，中国创新对世界的贡献。

一、“天眼”看什么？

“天眼”是一个通俗的说法，实际上就是射电望远镜。从广义上说，凡是天文望远镜都可以称之为“天眼”。中国“天眼”是目前世界最大的、技术含量最高的射电望远镜。那么，中国花这么多钱做这样一个“天眼”，究竟要干什么？

2016年国庆假期，中国出现了一个新的旅游点，就是以“天眼”为主的天文旅游点。这个旅游点非常热，实行实名游览制，每天限量2000人。为什么？因为“天眼”望远镜的要求非常严，当地不能有信号，参观人员不能带手机。这个设立在贵州省平塘县克度镇绿水村一个深山天坑里的天文望远镜全称是500米单口径球面射电望远镜（英文简称FAST），于9月25日正式开始试运行。克度镇也由此一举成为世界著名的天文小镇。当地在工程建设当中，也同步开始了天文小镇的旅游设施建设工作。

望远镜，简单来说就是利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。世界上第一架望远镜是在1608年由荷兰米德尔堡眼镜商汉斯·利伯希制造的。但是，这个望远镜虽然制造了若干架，却并没有真正用在科学上。第一部投入科学应用的望远镜是意大利人伽利略1609年发明的一个40倍双镜望远镜。所以，我们一般在教科书上讲，第一个望远镜是伽利略发明的。1611年，德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为望远镜的物镜和目镜，大大提高了放大倍数，被称为开普勒望远镜。这是大家比较熟悉的，现在的天文望远镜一般都采用开普勒式。后来，牛顿也发明了望远镜，使用了一些其他的技术。

总体来说，这些望远镜都属于光学望远镜，以人眼观测为主，可分为折射望远镜、反射望远镜、折反射望远镜等。但对于过于遥远的天体及来自各类天体的射电辐射，人眼是看不到的，于是产生了用于探测天体射电辐射的射电望远镜。射电望远镜不仅看得远，还具有高空间分辨率和高灵敏度。根据天线总体结构的不同可分为连续孔径和非连续孔径两大类。连续孔径的主要代表是采用单盘抛物面天线的经典式射电望远镜，非连续孔径是以干涉技术为基础的各种组合天线系统，也就是天线阵。