喻业钊 张逸

如今，提起“中国天眼”，可谓是家喻户晓了。它的正式名称是“500米口径球面射电望远镜”，英文名为Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope（简称FAST）。FAST是目前世界上最大的单口径射电望远镜。射电望远镜的口径越大，通常意味着用以接收电磁波的面积越大，望远镜的空间分辨率和灵敏度也就越高，能观测更小、更暗的天体。那么，我国天文学家为什么要建这么一个望远镜呢？难道就只是为了争一个“世界之最”？当然不是。FAST的起源，遠比一般人想象中的复杂。

事情要从1993年说起。那年，第24届国际无线电科学联盟大会在日本东京举行。会上，包括中国在内的10个国家的天文学家共同倡议，想要在人类科技将地球的电磁环境彻底污染之前，建造一个接收面积达到1平方千米的射电望远镜阵列。这个计划刚提出来时称作“大望远镜”，后来更名为“平方千米阵列（Square Kilometer Array，简称SKA）”。

对于“平方千米阵列要如何建设”的疑问，不同的国家提出了诸多的设计方案。这些设计方案大致可以分为两大类：一类是以荷兰、美国方案为代表的“大量小望远镜”方案;另一类是以我国、加拿大方案为代表的“少量大望远镜”方案。其中，在1994年，我国提出的方案KARST（Kilometer-square Area Radio Synthesis Telescope，即平方千米面积射电综合望远镜）计划在贵州南部大片的喀斯特地貌中寻找大小合适的洼地，利用这些洼地建造大约30个有效口径200米的大射电望远镜组成的望远镜阵列，以实现SKA设计目标。KARST这个缩写，本身就是“喀斯特”的英文单词，正好与KARST方案利用天然喀斯特地貌的特点相呼应。……