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平塘FAST项目

地球“天眼”翱翔苍穹

——写在世界最大射电望远镜平塘奠基之际

15年历程

1993年第24届国际无线电科联(URSI)京都大会上,天文学家开始提出筹建大射电望远镜的建议,历时15年,至2008年中国500米口径球面射电望远镜正式奠基。15年,短暂而又漫长,其间,各级政府高度重视,科学家们付出了艰辛的工作,平塘人民更是热切期盼。

1993年在第24届国际无线电科联(URSI)京都大会上,澳、加、中、法、德、印、荷、俄、英、美10国天文学家根据对射电望远镜综合性能发展趋势的预测,联合建议筹建接收面积为1平方公里的大射电望远镜阵(简称LT,1999年易名SKA),并成立了URSI大射电望远镜工作组(LTWG)。

1994年中国天文界以北京天文台为核心,组成了LT(SKA)中国推进委员会;中国推进委员会台址评价组组长、中国科学院遥感使用研究所聂跃平博士到平塘进行选址考察,绘制了峰距在300-600M的峰丛洼地分布图;中国推进委员会主任南仁东博士、副主任彭勃博士、推委会台址评价组组长聂跃平博士、国际LT 中国代表吴盛殷教授、荷兰天文专家理查德博士先后到平塘对40号、51号、53号、54号四个洼地进行考察和电波干扰情况测量。

1995年LT第三次国际会议在贵州省贵阳市隆重召开,会议代表于10月3日到平塘对洼地进行实地考察。

1997年中国科学院院士王绶馆、叶淑华、陈建生在推委会成员彭勃博士、吴盛殷教授陪同下亲临平塘66号洼地进行考察。叶淑华院士和彭勃博士为平塘县直机关干部职工作天文科普知识讲座;LT(SKA)中国推进委员会提出了LT(SKA)中国工程概念先导单元-由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜(即现在的FAST)的创新方案的初步设想;FAST建议得到陈芳允、杨嘉墀、王绶琯、陈建生等院士的支持,并联名致信中科院院长路甬祥,路院长在批示中认为:“FAST 可作为中科院‘十五’大型国家装置的候选”。

1998年LT(SKA)召开学术年会,FAST工程概念在会上明确提出。FAST项目委员会正式成立,界定了全国20余研究单位组成的相关研究组;FAST实验室首席研究员南仁东博士到平塘,对卡罗乡鸡窝冲55号和卡蒲乡冗薅71号洼地进行考察。

1999年FAST预研究作为中科院首批“创新工程重大项目”立项,并得到中科院及科技部的支持。

2000年国际天文联合会182次专题学术研讨会在贵阳举行。会上,中国科学家重点介绍了FAST计划及相关研究的进展情况,FAST贵州省地方协调组在贵阳召开了协调组成员会。黔南州政府成立FAST项目黔南协调联络组。平塘县也

及时成立项目协调联络组,明确举全县之力抓好FAST项目引建平塘工作;省电波监测组历时8天,完成平塘县五个点的电波干扰监测任务。

2001年中国科学院国家天文台正式成立。

2002年平塘县政府领导到国家天文台汇报工作,表达了平塘人民的热情和对FAST项目落户平塘的渴望;FAST被列为中国科学院“重要方向性项目”,启动了对FAST关键技术的优化研究;贵州大学受国家天文台和贵州省科技厅委托,开始进行FAST在贵州的第二轮台址普查。

2003年黔南州政府和平塘县政府领导到国家天文台拜访,表达了对国家天文台的感谢和黔南人民对FAST项目落户黔南的期盼。南仁东、彭勃及FAST项目课题组全体成员两次集体会见了来访的黔南州、平塘县政府领导,并介绍了FAST 项目的进展情况;平塘按照国家天文台要求,上报了国际大射电望远镜组织所需的申报一平方公里阵(SKA)选址项目有关材料;平塘县向贵州工业大学宋建波博士提交FAST地方资料;贵州省无线电管理局到平塘大窝凼进行无线电波测量。

2004年贵州省无线电管理局再次到大窝凼进行无线电波测量;为方便专家学者到大窝凼进行测试和考察,平塘县筹资40万元建成一幢120平方米的科考用房,同时,对大窝凼7.8公里山路作了改造;贵州省山地环境气候研究所吴战平等到大窝凼进行气候观测,向南仁东博士提供了“大射电建设对环境(大窝凼)影响初探”报告。

2005年贵州省无线电管理局、省山地气象研究所有关人员共58人次对大窝凼进行了为期65天的测试;国际大射电组织两位荷兰天文学家和彭勃博士、以及省无线电监测站孙建民等到大窝凼进行为期28天的无线电波干扰测试工作,期间,彭勃博士给平塘县领导干部上了天文科普知识课;中科院在北京组织FAST 项目建议书专家评审会。专家组认为FAST建设意义重大,建议按国家程序尽快立项;贵州省建筑设计院、省建筑工程勘察院专家等到大窝凼对办公防护围墙等建筑物进行设计勘察;省、州、县环保专家到大窝凼进行环境评定;贵州省地质工程勘察院对大窝凼地下水走向、地质岩层等地质结构进行勘察;中科院院长办公会审议确定FAST项目进入实际的规划、论证和组织实施阶段;国家天文台正式成立FAST项目指挥筹备组。

2006年彭勃、聂跃平、朱博勤三位博士和贵州省地矿局有关专家到大窝凼对大射电项目周边环境进行考察;贵州省建筑设计院到大窝凼南面就FAST项目办公区、生活区等建筑物进行设计;贵州地质工程勘察院工程队在大窝凼进行钻探,提取大窝凼岩芯;贵州省建筑设计院对FAST项目的总部、中心实验室进行设计,并制作规划;中科院基础局主持召开FAST项目国际评审会;南仁东、彭勃、聂跃平、殷跃平、朱博勤等一行,对大窝凼地质钻探工作进行考察评估;FAST 项目正式决定选址贵州平塘;中科院将FAST立项建议书正式上报国家发改委;国家发展改革委高技术产业司正式启动FAST项目的评估论证,专家组对FAST

的建设台址平塘大窝凼洼地进行了现场考察。

2007年按照国家天文台的要求,平塘县组织有关部门完成了大窝凼公路建

设底部开挖工程量及投资的预算工作和办公区、生活区的选点图纸;国家发改委正式批复FAST立项,项目进入可行性研究阶段;由国家天文台等单位31位专家组成的考察组对FAST台址进行了实地考察;“国家天文台和中元国际工程咨询公司FAST台址考察研讨会”在平塘县克度镇召开;贵州省国土资源厅第一测绘院到大窝凼开展测绘工作,为FAST项目办公区、生活区等建筑物提供相关测绘图纸;国家信息产业部副部长奚国华在南仁东陪同下到大窝凼射电天文望远镜台址考察调研。

2008年“世界最大射电望远镜落户平塘”入选“2007年贵州十大影响力事件”;国家天文台FAST项目实验室顺利完成安装调试,实现了大窝凼气象实时监测数据的自动传输;中科院和贵州省联合上报国家发改委的《国家重大科技基础设施-500米口径球面射电望远镜项目可行性研究报告》在北京通过专家评审;FAST工程建设领导小组第一次工作会议在贵阳召开;受国家天文台的委托,贵

州省第一测绘院负责承担的FAST项目台址1:1000高精度地形测绘,FAST项目望远镜主动反射面区域洼地1:500高精度地形测绘在大窝凼正式展开;省发改委组织召开专题工作会议,研究FAST项目用地及征地补偿标准等事宜;彭勃博士到克度镇大窝凼对1:1000地形精确测量工作进行检查指导;FAST台址区1:1000地形精确测量通过专家组验收;“FAST项目工程1:500台址详勘及岩土开挖初步方案专家咨询会”在平塘县举行;FAST项目台址地下水动态自动监测仪

安装完成;贵州省无线电监测站到大窝凼开展无线电路径损耗测试工作;国家发改委对《500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施项目可行性研究报告》进行批复,原则同意所报评估调整后的500米口径球面射电望远镜项目可行性研究报告,并将该项目列入国家高技术产业发展项目计划;中国科学院和贵州省发改委在北京召开“500米口径球面射电望远镜”国家重大科技基础设施建设项

目的初步设计及概算专家评审会,专家评审组一致通过该项目的初步设计及概算,概算总投资73263万元。

前景展望

1993年,在第24届国际无线电科联(URSI)京都大会上,澳、加、中、法、德、印、荷、俄、英、美10国天文学家根据对射电望远镜综合性能发展趋势的预测,联合建议筹建接收面积为1平方公里的大射电望远镜阵。1997年,LT(SKA)中国推进委员会提出了LT(SKA)中国工程概念先导单元-由我国独立建造一面世

界最大单口径球面望远镜(即现在的FAST)的创新方案的初步设想。2006年,FAST 项目正式决定选址平塘县克度镇绿水村大窝凼。

500米口径球面射电望远镜(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,拟采用我国科学家独创的设计和平塘县内喀斯特洼地的独特地形条件,建设一个拥有30个足球场大的接受面积的高灵敏度的巨型射电望远镜。FAST建成后将成为世界上最大口径的射电望远镜,FAST和号称“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;和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。

FAST项目从提出到工程方案的理论和模型试验、台址水文和工程地址勘察

等预研究,共历时15年。平塘独一无二的喀斯特洼地形态、地质条件和极端安静的电波环境,为FAST建设提供了优良台址。500米口径球面射电天文望远镜

建成后,形成具有国际先进水平的天文观测和研究平台,为我国开展暗物质和暗能量本质、宇宙的起源和演化、太空生命起源和寻找地外文明等研究活动提供重要支持。国际天文学界希望,这个500米口径的“天眼”建成后,能帮助地球人接收到某种来自“地外文明”的信号,并揭开宇宙起源之谜。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,并将吸引国内外一流人才和前沿科研课题,成为国际天文学术交流中心。它的建设将有力提升贵州的科技创新能力和科研水平,提供一个新的科普教育基地。

大射电天文望远镜落户平塘,将为平塘乃至整个贵州经济发展和社会进步带来千载难逢的大好机遇。国家“十一五”规划纲要中明确指出:西部地区要加快改革开放的步伐,通过国家支持、自身努力和区域合作,增强自我发展能力。坚持以线串点,率先发展的区域发展总体战略,健全区域协调互动机制,形成合理的区域发展格局。这对FAST项目和贵州都是一个发展的契机,除推进贵州省高技术产业发展、振兴装备制造业的长远影响外,由于当地的地域、交通、资源和劳务优势,贵州的企业将有更多机会直接参和望远镜的建设和运行,而从中受益。

大射电天文望远镜是国际一流的大科学装置,需要适配的基础设施支持其建设和运行。如通讯、道路、光缆和水电均要达到目的四通一平的标准,有些基础设施项目建设要求和国际接轨。这些在客观上高水平地加强了黔南州特别是平塘县的农村基础设施的投入,有力助推当地社会主义新农村建设的步伐。基础设施的完善,平塘可以利用当地的地域、交通资源和劳务成本优势,吸纳更多的客商到平塘投资开发,并从中获益。

平塘奇山秀水,民风独树一帜,通过近几年的努力,旅游产业日益看好。建在平塘洼地的大射电天文望远镜将会成为一道美丽的科学景观,平塘因此变成一座现代天文科学城和世界天文科普旅游基地。FAST作为世界上最宏伟的科学工程,它将给平塘当地的消费性服务业带来巨大商机。FAST将成为全球最引人注

目““科普景点”,它将以独特的高科技成果及产业化的魅力赢得游客,为旅游产业的发展开创美好的前景。平塘在科普旅游上,可以以FAST作为中心景点,和二亿七千万年前形成的掌布“藏字石”、二三百万年前形成的甲青“冰臼群”、世界最大的塘边“天坑群”有机地结合起来,打造独具平塘特色的科普旅游网络,借FAST高端科学技术的玄妙和游客的好奇感,让“科普旅游”成为平塘旅游市场上新的“卖点”。

有了FAST,边远闭塞的平塘喀斯特山区将变成世人瞩目的国际天文学术中心,成为贵州展现给世界的一个新窗口。

喜庆平塘

地球“天眼”落户平塘,平塘人民欢歌笑语;大射电望远镜正式奠基,城乡处处喜气洋洋。

克度镇绿水村大窝凼村民组只有12户人家。“没有大射电望远镜做媒,我们大窝凼肯定是难有外人知道的地方。”已在大窝凼生活了68年的杨朝礼激动地说,“大射电望远镜建在这里,大窝凼的名字将传遍全世界。”大窝凼人感到无比的骄傲和自豪。

“社会改革看大射电已定此方,难道说来年可观星相应;科学发展把天文台安到这里,莫非是今朝望月团圆。”大窝凼组的杨佑富去年六月结婚时贴在大门上的对联依旧红火,一家人对大射电落户村寨上空感到无比喜悦。今年4月,已到深圳打工的杨佑富得知全寨开始搬迁,大射电望远镜项目将要动工的消息后,立刻赶回家中筹备搬家事宜。“祖祖辈辈居住在大窝凼,虽然有了一定的家业,但国家把大射电望远镜建在这里不光是我们全寨人的喜事,更是国家的大事盛事,我们积极支持!”

相比之下,同村的杨天学更先知先觉,两年前就抢先搬到克度镇的金星村,租起几间民房和20多亩田地发展种养殖,农闲时节套上马车跑跑运输,再加上年出栏的十来头肥猪,年收入三四万元,日子过得红红火火,为今后的发展打下了坚实的基础。

大射电望远镜将要奠基的喜讯传开后,克度镇阳光旅社的老板杨开林这几天又动起了心思,盘算着如何将自家的宾馆做上档次:“大射电望远镜开工后,我们镇上的流动人口将会成倍增长,现在的22个房间肯定满足不了游客住宿需要,我还要想办法扩大规模、提升档次,为前来观光的四方宾朋提供更多更优质的服务。”

克度镇金科村支书唐大方充满信心地说:“大射电望远镜建成后为我们带来的社会效益和经济效益不可估量,我们这里的各种设施条件将会得到极大改善,还会吸引来世界各地的天文爱好者和游客,我们要以最大的热情和周到的服务支持大射电望远镜早日建成。”

从小小的大窝凼到克度镇上,从克度镇到县城,一路上的人们都在为大射电望远镜奠基感到从未有过的骄傲。在县城玉水河畔,清晨的雾气还在玉水河上缭绕,数十位老人已在起劲地练太极,每个人脸上挂满喜悦和笑容,曾为大射电望远镜选址跑遍全县的水利局退休职工黄河新也在晨练的人群中。10多年前,在

县水利局担任工程师的黄河新老人就陪同专家组寻遍了平塘县100多个大小洼地,收集到弥足珍贵的第一手资料,为大射电望远镜落户平塘立下了汗马功劳。退休后,这位71岁高龄的老人一直关注大射电项目申报进展情况,当得知大射电望远镜初步设计方案本月12日在北京通过专家评审并将于26日奠基后,黄河新老人满怀热泪,感慨万千。“为了这一天,我足足等了10多年,我要好好保养身体,要看到大射电望远镜建成的那一天。”

翘首等待15年,大射电望远镜终于奠基。这是一条让平塘、黔南、贵州乃至全中国都为之振奋的消息,平塘31万各族人民为之欢呼,敞开热情的胸怀迎接FAST这只即将翱翔于苍穹的金凤凰的到来!