灵敏度竟然是德国10倍，为什么中国天眼技术让欧美望尘莫及？
中国天眼，是世界已经建成的最大射电望远镜。而500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）英文简称恰好是FAST。
这个射电望远镜借助了天然的圆形熔岩坑建造。FAST的反射镜边框是1500米长的环形钢梁，而钢索则依托钢梁，呈现出球形网状结构。
FAST台址在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村的大窝凼洼地。
为什么把中国天眼选址在贵州的“大窝凼”？
有三方面原因考虑：首先是地貌最接近FAST的造型，工程开挖量最小；其次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；再次是射电望远镜需要一处安谧的“静土”，“大窝凼”附近5千米半径之内没有一个乡镇，无线电环境纯净理想。
FAST的反射面总面积大约25万平方米，用来汇聚无线电波、供馈源接收机接收。 2016年9月25日，500米口径球面射电望远镜落成启用，这个设备能窥探到百亿光年之外的信号。
2017年10月10日FAST发现2颗脉冲星；12月又新发现3颗脉冲星，共已经发现9颗脉冲星。2020年1月11日，fast通过国家验收正式开放运行。截至2020年3月23日，已发现并认证的脉冲星达到114颗。（脉冲星，就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时一名女研究生贝尔，发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，就把它命名为脉冲星。）
中国天眼起源于中国天眼之父中国天文学家南仁东，他是中国科学院国家天文台研究员，曾任FAST工程首席科学家兼总工程师，负责国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)的科学技术工作。
南仁东1963年就读于清华大学，在中国科学院研究生院获硕士、博士学位。后在日本国立天文台任客座教授，1982年，他进入中国科学院北京天文台工作。1994年起，一直负责FAST的选址、预研究、立项、可行性研究及初步设计。作为项目首席科学家、总工程师，负责编订FAST科学目标，全面指导FAST工程建设，并主持攻克了索疲劳、动光缆等一系列技术难题。2016年9月25日，他主持的FAST落成启用。
2017年9月15日晚，南仁东因病逝世，享年72岁。 2018年12月18日，*党**中央、国务院授予南仁东同志改革先锋称号，颁授改革先锋奖章，并获评"中国天眼"的主要发起者和奠基人。
1993年，在日本国际无线电科*联学**盟大会上，科学家们提出，在全球电波环境继续恶化之前，建造新一代射电望远镜，接收更多来自外太空的讯息。南仁东跟同事们说:"咱们也建一个吧。"
1994年7月，500米口径球面射电望远镜(FAST)工程概念提出。
1994年始，南仁东提出利用喀斯特洼地作为望远镜台址，建设巨型球面望远镜作为国际SKA的单元，开始启动贵州选址工作。为了给500米口径球面射电望远镜(FAST)工程选址，他带着300多幅卫星遥感图，长期途跋涉在中国西南的大山里，先后对比了1000多个洼地，时间长达12年。
为了中国天眼，南仁东放弃国外比国内高出300多倍的高薪，毅然回国。正如很多文章所说:没有南仁东，就没有“中国天眼”FAST。南仁东的学生甘恒谦说，南仁东把自己与“天眼”牢牢绑在了一起。“这二十几年，南老师没干别的。”
值得一提的是，南仁东带领团队克服了无数技术难关。尤其是FAST所克服的索网疲劳关键技术，成就了世界上跨度最大、精度最高的索网结构，并且还成功应用到港珠澳大桥和平塘特大桥等重大工程之中。
中国天眼工作原理及作用
首先，天眼运行的原理是按照大家平常看到的卫星锅原理建造而成的，而这口大锅可以接收到宇宙外太空的一些电磁波信号，其中最大的功能就是有助于发现在外太空的中子脉冲星，而脉冲星的发现有助于我们在太空当中的定位和时钟的精确度，所发现的速度是其他天文望远镜的10倍。
其次，有助于发现一些早期的一些星系活动迹象，并且有利于发现行星恒星的运动轨迹发展轨迹。
再次可以像雷达一样具有很强的监测系统，能够捕捉到来自太阳系任何一个地方发射过来的微弱的电磁波。将监测的范围扩大到从月球范围延伸到太阳系以外，将升空当中的数据，速率提高到几十倍，假如没有天眼的话，以现在的手机流量这样的速度将会慢到我们无法想象。
最后，有利于我们寻找到与地球相似的类地行星，为未来的星际移民做好基础准备。
中国天眼是全球最口径最大，最具有威力的单天线的射电性望远镜，其接收信号的能力位居全球之首。接收信号最具灵活性，和以前德国波恩100米望远镜相比，灵敏度是德国的10倍，和美国300米望远镜相比，综合性能也是美国的10倍。
中国天眼望远镜属于射电望远镜，所以它的工作原理与有镜头的光学望远镜没有太大的区别。不同的是，光学望远镜是通过光学镜头接收电磁波信号，接收的是在可见光范围内的电磁波，能够直接形成可视图像。
而射电望远镜没有光学镜头，它是通过各种形状的天线接收可见光范围以外的电磁波（和太阳灶中聚光镜的原理差不多），然后通过计算机处理转换，形成可视图像。这种经过转换的可视图像的清晰度无法与光学图像相比。
但射电望远镜可以通过调节，接收各种波长的射电信号，使得接收到的信号的波长范围大大地扩展了，因此，可以从中得到同一天体或天体系统与可见光下展现出的不同的性质并开展研究。
虽然中国天眼功能强大且先进性，但在国际上的评价也是褒贬不一。一部分人认为中国天眼或会暴露地球的坐标位置，理应将其关闭；而另一部分人认为中国天眼极有可能成为人类找到外星生命的重要发现工具，尤其是中国天眼的开启能及时帮助人类去提前预知一些有可能到来的危险，因此不应该关闭。
在不同观点中，仍然有 21 世纪最伟大科学家、英国著名物理学家霍金的不同观点及反对意见。，霍金认为天眼的性能和作用虽然非常大，但是也有很多潜在的危险。他担心一些更高级别、文明的外星人会顺着天眼的踪迹找到地球。
其中还有一个原因，是在1964年，苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫设想了外星文明的等级，并提出卡尔达舍夫等级，该等级将宇宙文明分为了三级，等级越高则意味着该文明的文明程度更高级，而人类的文明等级按照它的分类连一级文明都达不到。
所以中国天眼刚提出就遭到了霍金反对，不过我国建造中国天眼的主要任务其实是探索脉冲星，探索外星文明并不是中国天眼最主要的任务。
什么是脉冲星呢？
所谓脉冲星是高速自转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名，1967年首次发现，脉冲星会周期性发射脉冲信号，脉冲星也有自己的磁场，并且它也会转动，和地球一样可以自转，并且其自转速度很快，自转周期达到0.0014秒。
2003年12月，在Nature上的一篇研究报告宣布发现了脉冲星PSR J0737-3039，后澳大利亚Parkes天文望远镜的数据在重新分析时，研究人员发现该中子星实际上也是另一颗脉冲星，因此人类发现了第一个双脉冲星体系——PSR J0737-3039 A/B。
脉冲星的研究将有助于人类研究宇宙，了解星体塌缩并且揭示宇宙诞生和演变的奥秘。目前中国天眼已经发现了上百颗脉冲星，截止2019年8月30日，500米口径球面射电望远镜已发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。
当时，中国天眼最早由我国天文学家南仁东于1994年提出大胆构想，很多人都认为是不可能完成的项目，毕竟当时中国技术还达不到先进，因为当时中国射电望远镜口径只有仅仅30米，所以，500米射电望远镜被认为过于庞大，没有想到的是，中国天眼不但成功实现，而且在不断发现脉冲星。
其实，中国天眼的建造成功秒杀了国外大量先进的望远镜设备，并且可以观测到更远、更清晰的外太空。中国天眼甚至于可以观察到几百亿光年的天体，因此，这项成就或让很多外国人眼红，要求关闭的声音也不排除别有用心部分。
其实，外国许多专家的担心都是多余的，因为中国天眼的任务并非是探索智慧文明，而是探索宇宙。中国天眼目前已向宇宙发射的上百颗电磁脉冲信号，其中有一颗星球回应发出了电磁脉冲信号，对此发现也令很多专家惊叹不已。对于这颗星球回应发出的电磁脉冲信号的初衷不得而知，很多专家认为，可能是发出的寻找信号。
即便如此，外星文明一直是科学家长期以来都在辛勤探索的目标，宇宙浩瀚无垠，存在着各种各样的天体，地球只是其中渺小的一星，其实，地球大约有46亿年，银河系诞生已经大约有130亿年了。
既然地球能孕育生命，在茫茫宇宙中也会存在外星文明。尽管人类一直没有探索到外星文明的蛛丝马迹，但并不意味着外星文明不存在，毕竟人类目前掌握的技术仍然相对落后。人类可观测到的宇宙范围只有930亿光年，但对于930亿光年外的宇宙，人类一无所知，因此，宇宙中存在外星文明的概率仍然很大。为了探索外星文明，世界各国都争相对外太空展开了探测，并发射了先进的探测器。
中国天眼作为500米口径球面射电望远镜（FAST），是一个非常灵敏的射电望远镜，能够探索到137亿光年内的宇宙信号，这个距离已经接近目前人类可探索的宇宙边缘。
FAST在建造时采取的是索网结构，它是世界上跨度最大、精度最高的索网结构，也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系，其技术难度可想而知，需要攻克的技术难题贯穿整个索网的设计、制造及安装全过程。
比如高应力幅钢索研制，FAST工程对拉索疲劳性能的要求相当于规范规定值的2倍，国内外都没有可借鉴的经验或资料作为参考。它的研制工作经历了反复的失败、认识、修改、完善的过程，最终历时一年半时间才完成技术攻关。所取得的成果已在国际专家评审会上得到国外专家组的认可，成功在FAST工程上得到应用。
索网很多技术难题也在不断被攻克，并且形成了12项自主创新性的专利成果，其中发明专利7项，这些成果对我国钢结构工程水平起到了巨大的提升作用。
中国天眼的系统结构构成
一、台址勘察与开挖系统：拟对选定区域的地形、工程地质和水文地质环境等进行工程详细勘察、对FAST望远镜主动反射面整体工程区域土石方进行开挖、以及对洼地排水通道进行设计等。
二、主动反射面系统：包括一个口径500米由近万根钢索组成的反射面索网主体、反射面单元、促动器装置、地锚、圈梁等。反射面索网安装在格构式环形圈梁上，它有2400个连接节点，在索网上安装4600个反射面单元，2400个节点下方连接下拉索和促动器装置，促动器再与地锚连接，形成了完整的主动反射面系统，能够实现实时控制下形成瞬时300米口径抛物面的功能。
三、馈源支撑系统：在洼地周边山峰上建造6个百余米的支撑塔，安装公里尺度的钢索柔性支撑体系及其导索、卷索机构，以实现馈源舱的一级空间位置调整；制造直径10米左右的馈源舱，在馈源舱内安装Stewart平台(精调并联机器人)用于二级调整；制造两级调整机构之间的转向机构，辅助调整馈源舱的姿态角。
四、测量与控制系统：建设10余个毫米级精度基准站组成的测量基准网。通过9个近景测量基站，对反射面位形实时扫描；利用激光跟踪仪及激光跟踪系统实现对馈源舱实时反馈的控制；建设现场总线系统，实现反射面的主动变形；建设实时检测和健康监测系统。
五、馈源与接收机系统：研制高性能的多波束馈源接收机，频率覆70MHz-3GHz。研制馈源、低噪声制冷放大器、宽频带数字中频传输设备、高稳定度的时钟和高精度的频率标准设备等。配置多用途数字天文终端设备。
六、观测基地建设：主要负责观测基地及辅助设施的建设(包括道路施工等)，以确保高质量的支持望远镜的运行、观测和维护，并满足FAST工作人员的工作与生活需要。根据功能需要，观测基地的建筑计划包括综合楼、维修厂房和分散在基地及反射面周围的零星建筑等。
中国天眼的价值及重要意义
中国天眼是具有中国独立自主知识产权的FAST，是世界上已经建造完成的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜，它的设计综合体现了中国高技术创新能力。中国天眼将在基础研究众多领域，比如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇，也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。
中国天眼的建设将推动众多高科技领域的发展，提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。
FAST的天线口径为500米，是国际上最大的单口径望远镜，假如和号称"地面最大的机器"德国波恩100米望远镜相比，中国天眼的灵敏度提高约10倍。假如天体在宇宙空间均匀分布，FAST可观测目标的数目将增加约30倍。中国天眼假如与美国Arecibo300米望远镜相比，FAST灵敏度提高了2.25倍，而且美国Arecibo20°天顶角的工作极限，限制了观测天区，特别是限制联网观测能力。
根据专家预测，FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的水平，并将吸引国内外一流人才和前沿科研课题，成为国际天文学术交流中心。
中国天眼的使用价值
1、可以把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。
2、脉冲星到达时间测量精度，成为国际上最精确的脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。
3、进行高分辨率微波巡视，以1HZ的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。
4、基于FAST的强大功能，如果银河系(直径约为15万光年)内存在外星人，外星人的信息就很可能被发现。国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默最近向中方提出，希望在FAST加装设备，可合作搜索外星人信号。
最后，中国天眼的举世瞩目的成就永远不应该忘记关键性人物——中国天眼之父南仁东。
在南仁东刚读完博士时，就已经是天文学界中的翘楚人物。当时几乎全世界的天文台都想把南仁东教授聘请来重金留下，甚至通过斥巨额工资来挽留南仁东。可就是在这个“人生得意须尽欢”的时候，南仁东毅然决定回到祖国的怀抱，加入到了北京天文台工作。而回国后的工资待遇，在国外一天的工资，可抵得上他在国内拼命一年。南仁东老先生曾经说: 地球上的事已经难以满足我，我只是很单纯的，想要看得更加宽广、更加深远。