在观测5200多台机器时，超出预期目标近2倍；共发现240多颗脉冲星；基于观测数据发表了40多篇高水平论文...这是被称为“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”的500米球面射电望远镜自建成以来取得的成就。
11月4日，中国科学院国家天文台召开新闻发布会介绍，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”稳定可靠，取得一系列重要科学成果。其中，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”对快速射电爆发的研究成果已发表在国际科学杂志《自然》上。随着“五百米口径球面射电望远镜(fast)”的顺利运行，我国相关研究团队迅速成为国际FAST射电爆发的核心研究力量。
“天文学是一门非常依赖观测设备的科学。没有观测设备，只能根据别人的数据来研究。”中国科学院院士、FAST科学委员会主任吴相平在发布会上说，“有了强大的武器，我们在国际天文领域的地位就不一样了……在射电天文领域，我们进入了第一梯队。”
天文学前沿领域的研究不再依赖“二手数据”
在浩瀚的宇宙中，往往有一些电波只闪烁几毫秒。天文学家一直试图找到真相:是谁发出了这些波？如此快速闪烁的无线电波包含什么信息？
2017年，天文学家捕捉到一个毫秒时间标记的射电爆发，它在几个小时内重复了几次。天文学家利用世界上多台大型射电望远镜的联合探测，快速定位，最终在宇宙深处30亿光年外的一个星系中定位到一个重复爆发的射电闪源。
然而，这些研究长期以来与中国脱节。“以前因为没有大射电望远镜，中国天文学家无法获得第一手资料，所以这个前沿领域的研究大多是理论研究。”中科院院士、国家天文台台长常进说。
2020年1月，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”通过国家验收。这个反射表面积相当于约30个标准足球场和世界上最灵敏的单孔径射电望远镜，极大地拓展了人类的视野，最终让中国天文学家有机会走向射电天文研究的最前沿。
在五百米口径球面射电望远镜(FAST)的帮助下，中国天文学家发现了宇宙毫秒射电爆发的新物理现象:最近，北京大学教授和国家天文台李可佳研究员利用五百米口径球面射电望远镜(FAST)探测到一个快速射电重复爆发，这在世界上是首次发现。这种重复爆发的辐射具有非常丰富的偏振特性，这一观测为快速射电爆发的辐射起源提供了新的信息；北京师范大学林林博士、北京大学张春锋博士、国家天文台王佩博士等联合研究团队利用五百米口径球面射电望远镜(FAST)对银河系磁星的软伽马射线重复暴进行了多波段联合观测，发现软伽马射线重复暴与快速射电重复暴之间存在微弱的相关性。
如果没有“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”，中国天文学家可能仍然需要依靠其他人的“二手信息”来研究这些前沿领域。
“我们有信心搜寻一千颗脉冲星”
快速射电爆发的研究只是一个缩影。“随着性能的提升，‘五百米口径球面射电望远镜(FAST)’的科学潜力逐渐显现。”常进指出，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”的超高灵敏度使其在射电瞬态源方面具有巨大潜力，有望在短时间内实现对纳米级赫兹引力波的探测，捕获大爆炸时期的原始引力波，从而为研究大爆炸原始时刻的物理过程提供数据支持。同时还具备将中国的深空空探测和通信能力延伸到太阳系边缘的能力，满足国家重大战略需求。
引力波的探测是近年来天文学研究的热点。通过对毫秒脉冲星的长期监测，选择一定数量的毫秒脉冲星组成计时阵列，可以探测到超大质量双黑洞等天体发出的低频引力波。“得益于五百米口径球面射电望远镜(FAST)的超高灵敏度，我们将脉冲星的时间测量精度提高了至少一个数量级，有望使人类首次拥有探测纳赫兹引力波的能力。可以说，我们已经在‘大有作为’的道路上了。”常进说。
脉冲星，因其连续的电磁脉冲而得名，是一种未知天体。常进介绍，五百米口径球面射电望远镜(FAST)发现的脉冲星数量超过240颗。其中，在球状星团M92中发现了一颗具有日食现象的毫秒脉冲双星，这是M92中发现的第一颗毫秒脉冲星。紧密的轨道和巨大的伴星质量表明伴星物质正在被脉冲星吸收。得益于“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”的高灵敏度，清晰观测到伴星及其风遮挡导致的脉冲星信号日食现象和伴风导致的脉冲星信号到达时间延迟。具有这些特殊现象的脉冲双星在天文学上被称为“红背蜘蛛”系统。这一发现被美国天文学会选为重点研究成果。
未来五百米口径球面射电望远镜(FAST)的一项重要任务是搜寻更多的脉冲星。“我们有信心搜寻一千颗脉冲星。”国家天文台首席研究员韩金林表示，国外已经发现了所有的近脉冲星，我们只能搜寻更远的。“如果有，我们不会错过任何一个。”
500米口径球面射电望远镜(FAST)将向全世界的科学家开放。
实际上，五百米口径球面射电望远镜(FAST)的先进测量技术远不止望远镜本身，它在其他领域也有重要的应用前景。例如，在高精度地质矿产勘查方面，可以利用惯性器件和卫星导航的融合技术，为重力测量提供高精度的位置和方位姿态基准；在海洋测绘中，将惯性元件与声纳等测量技术相结合，实现海底测绘，为在勘探区作业的机械设备建立高精度的时间空和姿态基准。
目前，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”已经正式向国内天文学家开放，其设施稳定可靠。在过去的一年里，它已经服务了5200多个观察机小时。2020年2月，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”正式启动了科学委员会选定的五个“优先和重大项目”，近200个科学用户已经开始使用和处理“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”的科学数据。
2020年4月，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”观测时间分配委员会开始向国内天文学界征集免费申请。目前已收到170多份申请，总申请时间约5500小时。实际批准1500架飞机时，只有30%得到支持。可见“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”的观测时间是很有竞争力的。
虽然激烈，但“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”将向更多科学家开放。“明年，‘五百米口径球面射电望远镜(FAST)’将向全球开放，全世界的科学家都可以利用这台世界上最大的射电望远镜，为探索宇宙奥秘、推动人类文明进步、构建人类共享未来的共同体做出贡献。”吴相平在发布会上宣布。
同一个泰空，同一个家。未来，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”将带来更多来自Tai 空的惊喜。
