“中国天眼”要升级了！为什么要升级？怎么升级？
中国科学院国家天文台昨天（16日）通报，为进一步巩固我国在中低频射电天文领域的核心领先地位，积极应对国际同行的激烈竞争，被称为“中国天眼”的FAST正稳步推进升级规划。根据方案，项目将在FAST周边建设数十台中等口径天线，构建全球唯一、以FAST为核心的巨型综合孔径阵列。
自2020年通过国家验收以来，FAST已在多个天文学前沿领域持续产出突破性成果，为人类探索宇宙未知、拓展认知边界贡献了独具价值的中国智慧与中国方案。那么，FAST建设以来，取得了哪些惊人表现？接下来，如何进一步升级，朝着更前沿的宇宙探索发力？
运行六年 FAST成果多点开花
从2020年通过国家验收算起，FAST正式运行已经六年。FAST运行和发展中心副主任孙京海表示，FAST多年以来一直保持在稳定高效的运行状态，产生的科学数据逐年增长。上一个完整的观测年度，FAST总观测时长超过了5400个小时，新增的科学数据量超过了17.5Pb。
孙京海：FAST一直坚持开放共享的运行模式，我们绝大多数的观测时间都是用于支持常规项目，还有优先重大项目，在本观测季里我们还新增了重点项目的支持类别。在FAST的用户里面，国家天文台以外的用户占比超过了67%，在常规项目的观测里面，面向全球征集和提供的观测时长也超过了10%。在2025年度基于FAST的观测数据产生了一系列重要的科研成果，其中就包括在脉冲星领域发现了罕见的毫秒脉冲星和氦星系统。
作为我国自主设计、建造并运行的世界最大单口径射电望远镜，FAST自投入使用以来，已在纳赫兹引力波探测、脉冲星搜寻、快速射电暴研究、中性氢观测等多个前沿领域持续产出突破性成果。除了这些前沿领域的突破，孙京海介绍，在雷达天文探索方面，科学家利用FAST开展了近地天体和小行星的探测。
孙京海：利用FAST无与伦比的高灵敏度接收能力，我们目前已经将对月球的雷达成像分辨率从公里量级提高到了10米量级。同时还具备了一个独特的优势，就是我们在这个波段上可以穿透月球的表面，去研究月球的浅表层的地质结构，为我们后续进一步开展月球的地质研究、资源勘探等提供了一个新的研究方式以及数据的支撑。
FAST在国内首次探测到了多颗近地的小行星，孙京海透露，其中也包括几颗潜在威胁的小行星。
孙京海：探测的一系列小行星里面最远的一颗距离我们超过了1200万公里，我们通过FAST的数据分析，能够精确地估算出小行星的尺寸形状、自转周期等等，同时也能够反演出它的三维形状，为进一步的小行星科学研究，包括小行星的防御提供了重要的数据支撑。
FAST升级进行时：关键部件国产化
尽管FAST已经表现优异，但挑战与局限始终存在。孙京海表示，为摆脱部分设备依赖进口的现状，团队正在积极开展包括高性能接收机、国产化钢丝绳以及促动器等关键部件的国产化替代研究。
孙京海：通过多轮次的实验，证明目前国产化的钢丝绳已经能够满足FAST的运行性能以及可靠性的要求。我们也计划在下一个换绳的周期，也就是今年的三四月份，首次更换上国产化的钢丝绳来支撑FAST的运行。
此外，团队已完成新型馈源舱样机的研制，新的馈源舱将更瘦、更轻，从而腾出更大空间支撑新先进接收机的平台安装和部署，同时，也可以进一步扩大FAST的可观测天区。预计，这一升级计划将在2027-2028年具备实施条件。
天眼将新添“小伙伴”巨型天眼阵列孕育中
除了针对FAST本身的升级，更为重要的是，团队正计划让更多“小伙伴”加入FAST的队伍，与它组团探索宇宙。中国科学院国家天文台副台长、FAST运行和发展中心主任姜鹏指出，单口径望远镜在空间分辨率上存在天然局限。
姜鹏：FAST现在的最主要优势就是它的灵敏度，它们可以把更大面积的信号集中在一个点里头，所以它探测暗弱信号能力更强，也就是说它能看到别的望远镜看不到的天体。它可能看到这个信号，但是不知道信号具体从哪个位置或者从哪个星系过来的。
为此，FAST工程二期正在推进。根据方案，该工程将在FAST周边建设数十台中等口径天线，构建全球唯一、以FAST为核心的巨型综合孔径阵列。姜鹏透露，2025年已完成了两台核心阵天线的建设，并且研制部署了常温的低噪声阵列接收机，同时，将两台天线和FAST进行了联合的探测观测实验，成功获取了干涉条纹。
姜鹏：我们已经实现了干涉条纹，包括我们研制的关键技术——常温的高性能接收机技术、高精度的时频同步技术都在上面进行应用了，而且实现成图。所以基本上它所有的关键技术都做了系统的验证，验证了整个方案的可行性。
如果进展顺利，这一巨型阵列将在2030年完成建设。这一创新设计将彻底弥补单口径望远镜在空间分辨率上的天然局限，同时提升观测灵敏度，实现综合观测性能的质的飞跃。姜鹏表示，升级完成后，FAST将成为功能更加强大的“宇宙超级探针”，就像从一支粗头的铅笔变成一个高分辨的数码相机。
姜鹏：它的灵敏度更高，就可以看更暗弱更遥远的天体了。我们就可以第一次把人类视野延伸到百亿年前，去理解中性氢星系形成演化的历史。从分辨率来讲，可以更大能力地发挥快速射电暴“宇宙学探针”的作用，我们可以解决很多极其前沿的科学问题，比如哈勃常数危机，甚至能帮助我们寻找宇宙中迷失的重子物质，这都是困扰学界非常久的前沿的科学问题。
升级后的FAST，将推动我国射电天文学研究向更高水平、更深层次迈进，持续巩固我国在该领域的国际领先优势，为人类探索宇宙的宏伟事业注入更持久、更强劲的中国力量。
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