天眼工程：大射电望远镜 FAST追梦实录

ISBN：978-7-5428-7592-1/N·1132
著译者：彭勃
出版时间：2021年9月
定价：￥248.00
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开本/字数：16开
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大射电望远镜追梦人

大射电望远镜 FAST项目从发起、选址、预研究，到立项、建设和运行，迄今已 28年。今年已对全世界开放，开启了 FAST出好成果、出大成果的宇宙探索之旅！

作为“天眼工程”全程参与者，彭勃用 28万字，书 FAST追梦者风雨兼程长征路、忆 500米口径球面射电望远镜披星戴月 600人，以亲历的往事、通俗的语言，记录 FAST那群人用青春和生命打造“观天巨眼”的奋斗史，是对“中国天眼”落成 5周年的深情献礼。

叶叔华

中国科学院院士中国科学院上海天文台名誉台长 2021年 6月

前言：

什么是宇宙？四方上下曰宇，古往今来曰宙。

射电望远镜是人类探索宇宙的有力工具，可以向我们揭示数十亿甚至上百亿年前的宇宙图像。

1993年，在日本京都举行的国际无线电科学联合会（ URSI）大会上，包括中国在内的十国天文学家联合倡议：在地球电波环境被彻底毁坏之前，看一眼宇宙原初模样。为了解宇宙起源、探测引力波，甚至寻找地外文明，拟建造新一代大射电望远镜阵列 LT［Large Telescope，后在 1999年多伦多会议上正式定名为平方公里阵列 SKA（Square Kilometre Array）］，投资估算为 1— 10亿美元。 LT/SKA计划体现了科学家的想象力，同时具有很大的风险，是个投资巨大、技术复杂、没有广泛国际合作难以实现的大科学工程。

1994年，由中国科学院北京天文台南仁东牵头，组织中国参与大射电望远镜的国际合作，从跟踪国际大科学工程计划、争取 LT落户中国的初衷，逐渐推进为建造大口径小数目望远镜的技术路线图，即大射电望远镜 LT中国方案 KARST（Kilometer.square Area Radio Synthesis Telescope）。我们学习美国阿雷西博（ Arecibo）1000英尺（ 305米）大射电望远镜建造及半个世纪运行的经验，集成十余家大学和科研院所多学科交叉的智慧，在 1994年启动 LT喀斯特洼地选址， 1995年提出馈源舱索驱动创新设计、线状及面阵馈源技术， 1997年发明主动反射面创新技术等，提出建造 KARST先导单元即一台 300—500米口径射电望远镜的设想，逐步发展并于 1998年完善形成了 500米口径球面射电望远镜 FAST（Five.hundred.meter Aperture Spherical radio Telescope）项目。

历经近十年的研究讨论和技术攻关， 2007年 7月 10日， FAST立项建议书得到国家发改委批复。 2011年 3月 25日， FAST工程在黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼洼地正式开工。

2016年 9月 25日，被誉为“中国天眼”的 FAST落成竣工。习近平总书记专门发来贺信。大射电“版图”因 FAST落成而填补中国空白！ FAST人用青春、智慧乃至生命打造了地球新地标“中国天眼”！

2020年 1月 11日， FAST工程通过了国家验收！

2020年 12月，创造了诸多重大科学发现的美国阿雷西博射电望远镜，经历了 57年风雨，包括飓风和地震频繁袭扰，因连续受损和年久失修，不幸坍塌，悲壮谢幕。几乎与此同时， FAST在快速射电暴的研究成果入选《自然》 2020年十大科学发现。FAST正在传承和续写大射电望远镜

“中国天眼” 的光荣与梦想！大射电望远镜 FAST概念问世至竣工，跨度 20多年。 FAST参与者，无论是设计者、建设者还是支持者，都有令人难忘的经历，都有可以流芳的故事。

2015年 10月初，在国家天文台郝晋新副台长和我陪同下，科技部国际合作司参赞尹军、国家遥感中心主任廖小罕一行考察了 FAST工程的建设情况，溯源我国参与 SKA国际合作、孕育出 FAST项目的“丐帮”传奇，以探讨大科学装置国际合作的中国道路。与 FAST建设初期相比，当时的道路交通条件已大有改观，从贵阳到 FAST台址平塘县大窝凼洼地仅需 3个多小时车程。曾任贵州省科技厅副厅长的廖小罕参与过大射电望远镜 LT的选址协调。他感叹道：世界第一的大望远镜即将梦圆贵州， 20多年的酸甜苦辣可以公之于世了。他建议我撰写 FAST的历史。我犹豫地回应说，实在太忙，退休后再写吧。他深情地劝道： FAST创造史是地方参与者及国内外合作者的辛劳簿，是对当今年轻一代的励志篇，你作为 SKA和 FAST元老，有义务进行宣介。

其实，在中国大射电望远镜 LT/FAST酝酿、提出、预研究、立项和建设期间，我与媒体有过许多接触。 FAST从酝酿至立项的 13年，为寻求理解和支持，我自愿接受媒体追踪和采访，目的是大力宣传，赢得领导和公众的理解和支持。 FAST工程 5年多的建设时期，面对前无古人的技术挑战、现场的艰苦环境、工程坎坷的进度和经费问题，还有人情世故等方面的考虑，我对待媒体的态度日益谨慎。 FAST建设初期，国际著名杂志《自然》（Nature）和《科学》（Science）的记者不停追踪，甚至打我手机约谈，我均婉言谢绝或上交给南仁东，也就有了那张南仁东戴着红色安全帽接受《自然》采访的工作照。 FAST竣工后，国内外媒体报道频繁不减，不再满足于对望远镜表观震撼的描述，也不再满足于道听途说和不自洽的推测。为此，我也花费了很多的精力。现在要写书，不是任务更艰巨？

然而，要书写经得起历史检验的 FAST历史，需要 FAST参与者的直接“参与”，我责无旁贷。于是，从 2015年 11月起，我利用旅途、节假日，开始了断断续续、碎片化的写作。 2017年写作的内容，年底因故电脑丢失，不得不重新补写。

在北京奥林匹克公园与爱子冠辰健走时，也是父子谈心交流、谈天说地的家庭时刻。他对我写 FAST历史的第一反应是：老爸还没老到要写回忆录吧？我回答说，当年意气风发的青年，如今已年过半百。长期繁忙，使我记忆力渐衰，回忆录就不必等退休了。我们父子俩还讨论了可能的几个书名。

不幸的是， FAST工程首席科学家南仁东已于 2017年离世。我写这部 FAST研制回忆，展示 FAST事业背后的故事、那群 FAST追梦人，既是为了告慰南仁东等 FAST先驱们，也算是对 FAST通过国家验收、 FAST落成 5周年的一份献礼吧。

2020年 10月，本书成稿时大约 22万字，暂定名为《大射电追梦人》。但不断浮现的峥嵘岁月，令我难以止笔。我就继续随性写作，陆续征求 FAST项目团队及主要合作单位的部分相关创始成员、预研究骨干和建设主力们的反馈，每月更新一次。

值此 FAST落成 5周年之际，《天眼工程 ——大射电望远镜 FAST追梦实录》正式面世。本书共 500页，耗时 5年半（恰好与 FAST建设工期相同），以 28万字书写了 FAST从酝酿发起至建设运行 28年的“心路”，我也“跨界”当了回作家。在此，我由衷感谢本书写作过程中 FAST事业同志和家人亲友的鼓励和建议，上海科技教育出版社编辑们的严谨和耐心！

本书中引用了许多资料，其中不少是内部的会议记录、报告等，无法作为参考文献列出。书中使用的图片，大部分都注明了来源。还有些图片源自 FAST研制及合作单位或个人，包括 FAST工程团队黄琳、杨清亮、袁维盛、吴文才、陈如荣、张蜀新等， 20多年过去了，对应不上（或分不清）拍摄者了，在此谨表感谢和歉意。

“伟大的事业都始于梦想，梦想是激发活力的源泉，中华民族是勇于追梦的民族！ ”FAST事业追梦者的奋斗故事是值得我们永远铭记的。 2016年 8月，时任科技部副部长阴和俊考察 FAST工程时，同样鼓励“有故事的人”写 FAST历史。我期待更多 FAST项目志同道合者，无论是贵州省州县镇村，发改委、科技部、国家自然基金委和中国科学院相关职能部门支持者，还是高校、研究所和企事业单位的 FAST参与者，大家都来讲述各自的亲身经历，多角度追寻大射电望远镜 FAST成就世界第一的筑梦足迹。

28年的记忆，难免有遗漏、失误和主观之处。我诚恳邀约读者朋友们对发现的不足之处不吝批评指正，以便本书再版时及时改正和完善。

彭勃

2021年 6月北京、贵州及国内外旅途上

一、 FAST背景 ————001

“不可见”的宇宙 ————002

2.射电望远镜

————003

3.FAST是什么

————006

4.FAST有啥用

————008

5.FAST简历

————013二、立项驿站 ————017

1.从平方公里阵

SKA到中国天眼 FAST ————017

2.三院士黔行

————036

3.四院士推荐

————040

科学目标与团队汇聚 ————044

FAST完整概念公之于世 ————046

6.FAST立项

N次 ————052

立项额外国际评估 ————063

立项后的建设准备 ————068三、技术攻关“三大战役” ————081

1.给

FAST找个家 ————082

2.大射电

LT/FAST选址方面军 ————090

馈源索驱动研究方面军 ————112

主动反射面研究方面军 ————134

5.预研究验收

————148

6.密云

MyFAST整体模型 ————150

7.大射电“丐帮”生涯 ————155四、建设与运行 ————160

1.施工 2011天 ————160

2.五大系统工程建设 ————168

3.电磁环境保护 ————193

4.FAST工程建设经费翻番 ————204

5.FAST生日庆典 ————208

6.FAST工程验收 ————216

7.运行开放出成果 ————219

8.大射电望远镜扩展阵 ————226

9.与总书记零距离 ————230五、大射电院省大协作 ————234

1.风雨同舟贵州情 ————234

2.FAST精神与 FAST时代 ————247

3.科教融合谱新篇 ————253

4.“平塘星”“黔南星”双星闪耀 ————271

5.天文经济开先河 ————274

6.大射电开启贵州国际化 ————286六、大射电国际大合作 ————288

1.国际会议开到了贵州 ————288

2.德国100米望远镜总设计师心系FAST ————300

3.FAST项目“曼联队” ————304

4.无线电环境国际“大考” ————310

5.诺贝尔奖得主们的 FAST情缘 ————319

6.FAST外交桥梁 ————327

七、中美“天眼”有亲情 ————333

1.阿雷西博望远镜简介 ————333

2.阿雷西博天文台“取经” ————336

3.FAST与阿雷西博 100小时“密接” ————342

4.中美“天眼”建设与运维交流 ————364

5.大射电 “WiFi”中美姊妹城 ————366

6.“美国天眼”悲壮谢幕 ————370八、大射电事业传承 ————373

1.国家天文台射电天文暨密云站简史 ————374

2.射电天文重点实验室 ————378

3.大射电望远镜实验室“凤凰涅槃” ————380

4.FAST工程经理部 ————382

5.贵州射电天文台 ————386九、大射电人大情怀 ————389

1.FAST工程团队“核心成员” ————390

2.“天眼巨匠”南仁东 ————396

3.与大射电风雨同舟27年的“老李” ————403

4.王绶琯托举“中国天眼” ————407

5.两名贵州青年为大射电献身 ————409

6.大射电家族 600人 ————411

结束语 ————420大射电望远镜 LT/FAST大事记 ————421主要参考文献 ————437附录逝去的记忆 ·FAST图集 ————439图片来源 ————480

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