敢问苍穹，“中国天眼”的前世今生

2021年4月13日，和往常一样，李大艳站在酒店大厅迎接入住的客人。她所在的中国天眼迎宾馆，位于贵州省平塘县克度镇，距离“中国天眼”——世界上口径最大的球面射电望远镜15公里。在李大艳看来，这几年，克度人走在大街上，精神头都不一样了。“外星人如果打电话来，我们会最先听到。”

从贵州省会贵阳市向南出发，驱车两个小时，穿行过层峦叠嶂、蜿蜒回旋的盘山公路，抵达克度镇李大艳所在的“中国天文小镇”。在贵州南部山区，有许多由青山环绕而成的洼地或天坑，当地人称之为“凼”（音dang四声）。从1994年开始，中国科学院遥感所历时13年，为500米口径球面射电望远镜（英文简写“FAST”）选址跋山涉水勘察。通过遥感和实地考察反复筛选，最终在克度镇金科村找到了一个“地球上最美的眼窝”——“大窝凼”。建造FAST望远镜的打岱河天坑，深534米，南北走向长度1800米，东西直径1700米，底部面积80万平方米，据资料考证为目前发现的世界最大口径天坑。

“中国天眼”有多大？科学家们也转换着话语方式：它的总面积相当于30个标准足球场、8个“鸟巢”体育场。如想灌满这口“大锅”，要全世界75亿人每人往里倒4瓶（每瓶500毫升）水。中国科学院院长白春礼也曾说：“做过计算，如果像个大锅一样，里边放上炒米饭，够全世界每人4碗”。更有理科大神认真进行了计算验证：“按一碗饭容量180ml，世界人口75亿来计算，那么4x1.8x10^-4x7.5x10^9÷(3.14x250x250)=27.5m……嗯，差不多是这样的。”

之所以取名为FAST，含义若用一个字表达就是“快”，蕴含着“追赶”“跨越”“领先”之义。当然我们不能“以貌取锅”，毕竟这口巨型锅有着“中国天眼”的美誉。“FAST”在中国乃至国际上都有着无与伦比的地位，它比德国的Bonn100米望远镜灵敏度高10倍，比美国最先进的雷达望远镜综合性高10倍，通过它我们可以观测到宇宙边缘。它能够接收到137 亿光年以外的电磁信号， 甚至“你在月球上打电话，这里能听得清清楚楚”。

宇宙的奥秘，吸引人类不断探索。回溯原初宇宙前景，正是为了更了解宇宙未来的走向，从而帮助人类找到更美好的未来。拿脉冲星来说，其密度，每立方厘米相当于1万艘万吨巨轮的质量压缩起来。那是一个地球上无法想象的、类似科幻小说《三体》里“水滴”的世界。从脉冲星中遴选出脉冲信号稳定的毫秒脉冲星，将来有望应用于星际导航。而探寻“地外文明”，搜寻星际通信信号，一直是个具有无穷诱惑力的科学目标。

而想要更多地了解未知宇宙，就要有更深邃的“眼睛”，更灵敏的“耳朵”。25米与350米，这是此前中国与美国拥有射电望远镜口径的差距，口径大小直接决定眼力所及。1993年，不甘落后的中国科学家提出一个大胆的设想：在祖国的土地上建造一个最大的单口径射电望远镜。从1994年启动选址，到2011年动工，再到2016年竣工，建设者们用了22年时间，建成了“中国天眼”，这是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。被给予厚望的“中国天眼”不负所托，在调试阶段就系统发现新脉冲星，截至目前，共发现300多颗脉冲星，成为国际瞩目的宇宙观测“利器”。

“中国天眼”向世界贡献了大科学工程的中国经验和创新实践：世界上跨度最大、精度最高的索网结构；4450个反射单元构成的反射面；6根钢索控制的30吨馈源舱；500米的尺度上测量角度精确到8角秒……FAST从底部到顶部的垂直高度为138米，刚好是北京奥运会体育场“鸟巢”垂直高度的2倍。

“中国天眼”建设之精巧，还体现在选址上。大窝凼距离平塘县城约85公里，是喀斯特地貌所特有的一大片漏斗天坑群。周围三座山峰呈三足鼎立之势，每座距离都在500米左右，中间的洼地正好形成一个天然的锅架，又大又圆，刚好可以稳稳当当地盛下FAST这口大锅。之所以选址“大窝凼”有三方面原因，一是地貌最接近FAST的造型，工程开挖量最小；二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透，不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜；三是射电望远镜需要一处“静土”，“大窝凼”附近5千米半径之内没有一个乡镇，周围高山环绕，能有效屏障周围的人为电磁波干扰，无线电环境理想。如果需要人工打造这样的“窝”形结构，则可能至少需要额外花费数十亿人民币。

为保证“中国天眼”顺利建设，2007年平塘启动“中国天眼”台址移民搬迁工作，大窝凼12户人家63口人让地，举家搬迁到克度镇政府所在地——红塘街上，开始了他们的新生活。在大窝凼生活了68年的杨朝礼老人做梦也没想过，能寻找“宇宙生命”的神秘望远镜，有一天会在这里“安家落户”。之后，为确保“中国天眼”的正常运行，“中国天眼”5公里核心区被划定为电磁波宁静区，涉及的克度镇和塘边镇共计1794户8097名民众搬离故土。

从天文小镇到FAST基地有一段约半个小时车程的山路，基地的四周荒无人烟，手机信号被严格屏蔽。而从基地步行至FAST望远镜区域，大概需要15分钟时间，由于担心我们携带电子设备可能会干扰FAST对来自宇宙微弱信号的接收，进入时，我们被告知不许携带任何有通讯功能的电子设备，即使只有拍照功能的数码相机也不行。“中国天眼”是国家项目，所以天眼观景台不对游客收取门票，收费点是每人50元的景区摆渡车费与天文体验馆的50元门票费。平塘县规定“天眼”景区每天游客的最大容量是2000人，这是因为当地的最大接待量就是这么多。据了解，未来FAST运行中心也会考虑在没有科学观测任务的维护期间，逐步向公众开放，提供参观和科普教育。

“中国天眼”的科学目标一共有7个，基本上可以分为两大类。第一类就是推动中国基础科学的发展，正如开头说到的那样，天文学的发展对于基础科学的作用是十分重要的。第二类是绘制星际地图，甚至是寻找外星文明。2021年3月31日起，“中国天眼”向全世界天文学家征集观测申请，这份盛情邀约意味着，作为国之重器的“中国天眼”，正式面向世界打开合作共享的大门。一轮朝阳蓬勃而出，照耀着万山丛中的“中国天眼”，望向浩瀚苍穹的最深处。