被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),自2020年正式投入運行以來,便以其超凡的靈敏度和探測能力,不斷拓展人類對宇宙認知的邊界。FAST再度傳出“提速”佳音,其觀測效率與數據處理能力得到顯著提升,持續引領世界射電天文學的發展。讓FAST“更快”的技術秘訣究竟何在?
一、核心驅動:主動反射面系統的持續優化
FAST的“超能力”基礎,在于其由4450塊反射面板構成的主動反射面系統。此次“提速”的關鍵之一,正是對這一系統的控制與調節算法進行了深度優化。通過更精準、更快速的實時調整,反射面能更高效地將宇宙信號匯聚到饋源艙,不僅提升了指向精度,也縮短了不同目標間的切換時間,使得望遠鏡在單位時間內能掃描更多的天區,實現了觀測效率的“物理性”提速。
二、神經中樞:接收機與后端系統的升級換代
FAST的“眼睛”和“大腦”也在同步進化。一方面,科研團隊不斷研發和集成更寬頻帶、更高靈敏度的新型接收機,如同為天眼更換了性能更強的“鏡片”,能夠捕獲更微弱、更豐富的宇宙信號。另一方面,后端數據處理系統進行了大規模升級。面對FAST產生的海量觀測數據(日均可達數十TB),通過引入更先進的數據處理算法、優化數據傳輸鏈路,并深度融合高性能計算與人工智能技術,實現了數據的實時預處理、快速篩選與智能分析,將數據轉化為科學發現的周期大幅縮短。
三、智能賦能:自動化與人工智能的深度融合
讓FAST“更智能”是提速的另一大法寶。觀測流程的自動化程度不斷提高,包括自動校準、故障智能診斷、觀測計劃自主調度等,減少了人工干預,確保了設備的高效、穩定運行。更重要的是,人工智能技術正深度應用于脈沖星搜尋、中性氫星系普查、快速射電暴解析等科學目標中。AI模型能夠從海量數據中快速識別出有價值的信號特征,其效率和準確性遠超傳統方法,極大加速了新發現、新現象的產出速度。
四、協同增效:開放共享與全球合作
FAST的“快”,也體現在其作為大國重器的開放姿態上。通過建立完善的觀測申請、數據共享平臺和服務支撐體系,FAST正為全球天文界提供世界一流的觀測設施。越來越多的國內外科研團隊依托FAST開展研究,這種廣泛的協同創新,匯聚了全球智慧,不僅催生了更多前沿成果,也通過不同團隊的技術反饋與需求倒逼,促進了FAST自身技術系統的迭代與優化,形成了“越用越靈,越開放越快”的良性循環。
中國天眼“再提速”,并非單一技術的突破,而是一個涵蓋機械控制、探測器硬件、計算軟件、智能算法乃至科研生態的系統性工程。從反射面的精準“變形”,到數據洪流的智能“淘金”,每一環節的精進,共同匯聚成讓FAST持續保持領先優勢的澎湃動力。這背后,凝結著中國科研人員持之以恒的自主創新與攻堅克難。隨著技術服務的不斷深化,一個更靈敏、更高效、更智能的“中國天眼”,必將為我們揭開更多宇宙奧秘,持續聆聽來自深空最震撼的“心跳”。