六月以来，美国天文界哀音缕缕，300 米口径的阿雷西博(Arecibo)——全球现役最大球面射电望远镜，因为经费不足，恐遭关闭之虞。而与此同时，中国天文界凯歌高奏，500 米口径球面射电望远镜(FAST)，在 7 月 3 日就将拼好最后一块反射面板，坐稳球面射电望远镜的头把交椅。老炮唱罢，新腕登场，河东河西的轮转，或许凭此可见一斑。
(阿雷西博望远镜)
十几年筹备，五年半施工，这口金属大锅从科学家的大脑到贵州省的山坳，已经渊默如海地孕育了二十多年。今年九月，修满出山，巨鼎开锅，铺天盖地的宇宙电磁波就要涮起来了。这部长篇的断章谁都略晓一二，不过你想不想赶在九月竣工，媒体再次蜂拥前，给饭局提供一些更加有形有款，有里有面的谈资呢？比如：
好了，聊完这三点，你在饭局上的知性达人形象估计就基本树立了。闲言少叙，锦囊如下。
是最大的，也不是最大的
按口径尺寸给望远镜排座次，评出最大，以示博识，此举在饭局上确实颇受垂青。然而，万一又有人人云亦云地说“FAST 是全世界最大的射电望远镜”，甚至加上一句，“之前最大的是阿雷西博”，坐在角落里的你，千万不要忘了补刀。
你只需幽幽地说：“其实，最大的单个射电望远镜是前苏联的 RATAN-600，直径 576 米。”不过，也别忘加上一句：“当然，FAST 是球面射电望远镜里最大的。”
不同种类的望远镜，各有最大。有时话说快了容易忽略种类限定，专业人士都难免。RATAN-600 是十分罕见的带形射电镜，非主流，影响小，但口径确实够大。FAST 和阿雷西博也是少见的球面射电镜，但主流，影响大。更多的射电镜是抛面的，口径要小不少，最大的绿岸(Green Bank)也只有 110 米。
(RATAN-600)
(绿岸望远镜)
除了这些探测无线电射电镜，还有探测可见光的光学镜，口径就更小了。此外，单个望远镜还能被连起来，综合数据，组成阵列，形成一个虚拟的超大望远镜。这种阵列，有些纵横寰球，形成的虚拟镜，比起 RATAN-600，又大得不可以道里计。
各类望远镜各有专攻，口径和性能并不完全相关，名垂天文史册的望远镜也不一定是当时最大的。
总之，锦囊之一：FAST 不是最大的射电望远镜，但是最大的球面射电望远镜。
一个巨碗，滚在一口大锅里
找一个山谷，架起一口锅，在金属的巨耳里，听宇宙的呼吸。这些话拿到饭局上聊，似乎已经缺乏燃点。谁没看过《007?黄金眼》、《超时空接触》，甚至《异种》之流的香艳科幻片呢？阿雷西博望远镜架在波多黎各的青山翠谷中，已经五十余年，路人皆知。FAST 有什么，不就是一口大了 200 米的锅？
不，不止于大，坐在角落里的你一定要说：“那口锅是死的，这口锅能动。”
同样是在大圆坑边竖起圈梁，挂下支撑索网，再在索网上铺设几千块反射板，形成一个半球面。
(FAST 的圈梁)
(FAST 的支撑索网)
(FAST 的反射面板拼接进行中)
(FAST 的反射面板拼接完成)
然而，阿雷西博的球面不能动，但 FAST 的能。
这有什么区别吗？
区别很大。抛面不同于球面：电磁波平行入射进来，抛面将其聚于一点，球面却只能聚于一线。而只有聚焦处，才能用馈源接收信号。
于是，不能动的阿雷西博先用了一根巨棍状的馈源，沿焦线接收，效果不佳，后来升级为穹顶状的馈源，通过复杂的光路，将焦线间接聚为焦点接收，效果不错，却足有好几百吨重。
(《007?黄金眼》中阿雷西博的棍状馈源)
(《超时空接触》中阿雷西博的穹顶状馈源)
这种麻烦，FAST 没有，因为 FAST 的球面下，有一套精妙的促动器系统，像从地面生出的 2000 多只大手，拉动支撑索网，也就拉动了反射板，让 500 米直径的球面各处，都可以局部变形为 300 米直径的抛面。
(FAST 的促动器)
于是，FAST 动起来了，眼观六路，视角不小，而且接收信号轻松很多，只用一个 30 吨重的小馈源就好。
(FAST 的红顶馈源)
此即所谓“主动反射面”技术，世所未见，是 FAST 的三大自主创新之一。
总之，锦囊之二，套用 FAST 项目科学家的名言：“主动反射面”，就是让一个 300 米的碗，滚在一口 500 米的锅里。
英雄迟暮，美人初妆
美人初妆的 FAST 尚未登场，科学家早已兴冲冲地告诉你：有了它，我们可以探测脉冲星、中性氢、黑洞吞噬小天体，探索星体演化、宇宙起源、外太空智能生命，还能和遍布祖国各地的其它射电镜组成阵列，形成虚拟的超大望远镜……
可是等等，饭局上肯定有人说：“除了外星人，都听不懂，这些大型天文工程，到底和我们这些平头百姓有什么关系？”
不妨再看看英雄迟暮的阿雷西博吧。它发现双脉冲星，间接验证引力波，荣膺诺贝尔奖，以及更多天文学的丰功伟绩姑且不提，多少激动过普通人心灵的电影、剧集、唱片、旅行图册都借助了它史诗般的恢弘，已不胜枚举。
如今资金难觅，阿雷西博面临退役，极端意见甚至包括爆破炸毁。在波多黎各，无数曾因它改变人生轨迹的年轻学生为此痛心，一个在阿雷西博城长大的非专业人士说：“我长大的过程中，一直知道，城南的山里，有伟大的科学正在完成。”
它是一个国家的灵感和骄傲。
总之，锦囊之三：相信这也是 FAST 将带给我们每个人的。
出品：科普中国
制作：银河路 16 号团队
监制：中国科学院计算机网络信息中心
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