基礎(chǔ)研究是整個科學(xué)體系的源頭，是所有技術(shù)問題的總機關(guān)。拓展人類認知邊界、開辟新領(lǐng)域新賽道、解決“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)問題、實現(xiàn)高水平科技自立自強，都需要夯實基礎(chǔ)研究的這個創(chuàng)新根基。戳視頻↓↓↓一起走進前沿科技現(xiàn)場，探秘大科學(xué)裝置，展現(xiàn)國家戰(zhàn)略科技力量主力軍——中國科學(xué)院在前沿基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)等方面取得的重大創(chuàng)新成果。
破解宇宙奧秘 FAST科研成果頻出
雖隱世于萬山之中，卻遙望著宇宙的深處。中國天眼FAST，全稱500米口徑球面射電望遠鏡，是當(dāng)今世界上最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡，它能夠捕捉宇宙中更微弱的信號，探測到更暗弱的天體，幫助人們破解宇宙奧秘。
從2016年建成那一天起，中國天眼就在貴州的大山里，向宇宙深處發(fā)出最遙遠的目光，投入使用以來，F(xiàn)AST科研成果頻出，從脈沖星到引力波，引領(lǐng)著科研人員去探索已知世界的邊緣。
近日，中國天眼FAST又傳來好消息，截至目前，F(xiàn)AST發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)量已超過800顆，這一數(shù)量是自其投入運行以來，同期國外同類型觀測設(shè)備脈沖星發(fā)現(xiàn)總數(shù)的三倍以上。
脈沖星，科學(xué)界普遍認為就是旋轉(zhuǎn)的中子星，在旋轉(zhuǎn)的過程中兩極發(fā)出的電磁波信號間斷性地掃過地球，類似間歇性的脈沖信號而得名。對其進行研究，有希望得到許多重大前沿物理學(xué)問題的答案。此外，脈沖星自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定的特性使其具有重大的應(yīng)用價值，包括可以建立自主可控的時間基準體系，服務(wù)于航天器導(dǎo)航等重大科學(xué)及技術(shù)應(yīng)用等。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、FAST總工程師 姜鵬：這個充分說明，我們（FAST）在靈敏度方面的優(yōu)勢。FAST投入運行，快速地把中國的射電天文研究力量提升至國際第一梯隊了。
脈沖雙星系統(tǒng)+引力波 FAST一個月兩大發(fā)現(xiàn)
近年來“中國天眼”FAST憑借其超高靈敏度，接連產(chǎn)出一系列重量級科研成果，為探索更多宇宙奧秘持續(xù)作出中國貢獻。就在今年6月，F(xiàn)AST先后完成兩項影響國際天文學(xué)界的重要成果。
6月21日，F(xiàn)AST科研團隊公布，他們發(fā)現(xiàn)了一個名為M71E的脈沖雙星系統(tǒng)，這是迄今科學(xué)界發(fā)現(xiàn)的最短軌道周期的脈沖雙星系統(tǒng)。這一成果對脈沖星星族理論研究具有重要意義。
6月29日，F(xiàn)AST再次傳出重磅消息，科研人員利用FAST探測到宇宙中神秘的納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)，這標志著我國納赫茲引力波探測和研究同步達到世界領(lǐng)先水平，對于理解超大質(zhì)量黑洞、星系并合歷史和宇宙大尺度結(jié)構(gòu)形成等問題具有重要意義。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺臺長 常進：我們將進一步圍繞納赫茲引力波，開辟納赫茲引力波天文學(xué)這一個新的科學(xué)方向，繼續(xù)保持我國在低頻射電天文學(xué)方面的國際領(lǐng)先地位。
探訪FAST新裝備研制現(xiàn)場
作為國際一流的天文觀測設(shè)備，F(xiàn)AST想要保持在該領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢，就需要在一些關(guān)鍵設(shè)備上不斷創(chuàng)新。目前，新一代相控陣接收機已經(jīng)開始研制，未來有望進一步提升FAST的巡天效能。
在FAST望遠鏡現(xiàn)場的工程實驗室，記者見到了正在研制中的相控陣接收機。科研人員將圍繞這臺新設(shè)備進行性能上的不斷改進，直到各項指標符合預(yù)期，才會將其安裝到FAST的饋源艙底部。這臺設(shè)備有望提升FAST頻率和視場的覆蓋范圍，從而大幅增強FAST的巡天觀測效率。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、FAST總工程師 姜鵬：我們計劃是三到五年，能實現(xiàn)一套國際上先進性能的、一流水平的相控陣接收機技術(shù)。頻率覆蓋的話能提高三倍到五倍，視場覆蓋的話至少提升四倍到五倍。可以數(shù)量級地提升FAST的巡天效能。
專家稱，頻率提高意味著觀測的科學(xué)目標會更多，視場覆蓋范圍提升意味著觀測同一塊天區(qū)，所用的時間更短。這對FAST在未來一段時間保持國際領(lǐng)先優(yōu)勢具有重要意義。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、FAST總工程師 姜鵬：這個是顯然是（建立在）國家在基礎(chǔ)科研的重視程度上。FAST之所以能立項、能建設(shè)、能運行，其實就是國力的體現(xiàn)。
FAST為我國射電天文學(xué)發(fā)展作出突出貢獻
一眼望穿百億光年，洞見宇宙盡頭，中國天眼用一次又一次的世界級發(fā)現(xiàn)，為我們帶來宇宙級的浪漫，也為我國射電天文學(xué)發(fā)展作出突出貢獻。
作為我國“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，500米口徑球面射電望遠鏡FAST2016年9月25日落成啟動并進入試運行階段，2020年1月11日通過國家驗收，正式開放運行。目前，F(xiàn)AST每年可以實現(xiàn)6300小時左右的觀測時長。幾年來，F(xiàn)AST已經(jīng)在中性氫譜線測量星際磁場、快速射電暴、脈沖星、納赫茲引力波等領(lǐng)域取得一系列重要突破，為中國的射電天文學(xué)發(fā)展作出突出貢獻。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺臺長 常進：以“中國天眼”為例，在過去的十年，我們實現(xiàn)了國際上最靈敏的低頻射電望遠鏡，取得了一大批重要的原創(chuàng)科技成果。中國科學(xué)院的基礎(chǔ)研究工作將會圍繞國家重大需求，組織成建制的隊伍，圍繞一些重大的科學(xué)問題進行攻關(guān)。
