“中國天眼”全景（維護保養期間拍攝，無人機照片）。圖片來源：新華社記者 歐東衢 攝
記者從中科院國家天文台獲悉，本着開放天空的原則，中國天眼於北京時間2021年3月31日零點向全世界天文學家發出邀約，徵集觀測申請。所有國外申請項目統一參加評審，徵集項目的評審結果將於今年7月20日對外公佈，觀測時間將從今年8月開始。
中國天眼FAST是具有我國自主知識產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。自通過國家驗收啓動運行以來，中國天眼設施運行穩定可靠，發現的脈衝星數量已達到300顆,並在快速射電暴等研究領域取得重大突破。
未來，中國天眼將以更加開放的態度向全球提供研究設施，給世界天文學界提供更多的觀測條件，為構建人類命運共同體貢獻中國智慧，努力推動世界科技發展和人類文明進步。
向全球開放是FAST立項時確立的初衷
在3月27日舉行的上海科普大講壇上，FAST首席科學家、國家天文台研究員李菂表示：“射電科學的初衷就是讓全人類看得更遠，開放是必然的。”
FAST由我國已故天文學家南仁東於1994年提出構想，2016年9月落成啓用，去年1月，FAST通過國家驗收，正式開放運行。啓用至今，這口位於貴州平塘縣的“大鍋”已經給我們帶來不少驚喜：首顆脈衝星的發現帶來了宇宙深處的聲音，發現新高色散快速射電暴……
隨着曾經“世界第一”的美國阿雷西博望遠鏡於去年12月1日坍塌，FAST已經是世界上唯一的超大型射電望遠鏡。他們如何參與到“中國天眼”的使用中來？李菂介紹，各國科學家可以通過在線方式向中國科學院國家天文台提交觀測申請，申請的項目書將彙總到“中國天眼”科學委員會旗下的時間分配委員，再經由國際同行的討論、評審、打分，最終確定入選項目。申請時間從3月31日到5月15日，8月1日起分配觀測時間。
FAST首席科學家、國家天文台研究員李菂
“向全球科學家開放是FAST立項時就確立的初衷，因為它的目標就是拓展人類看宇宙的視野。”李菂説。據介紹，射電科學家大家普遍關心的項目將被優先考慮。如多科學目標漂移掃描巡天、中性氫星系巡天、銀河系偏振巡天、脈衝星測時、快速射電暴觀測等，但觀測申請不限於這些領域。
定製算法實現數據“海選”而不是“盲選”
FAST每秒鐘產生38GB的數據，這意味着，用不了7秒，數據量就能擠爆一個256GB的手機。如果這些海量數據不能及時處理，將對後續的傳輸、存儲和信息處理帶來很大的困擾。
在早期研究中，中科院上海高等研究院感知與計算實驗室祝永新團隊通過預處理把數據無損壓縮到三分之一，大大減緩了海量數據的傳輸壓力。中科院國家天文台的科學家需要對這些數據進行大規模計算，把原始信號轉換成可以觀察的圖譜。
“我們針對感知的數據進行了定製化計算，幫助科學家在海量數據中實現‘海選’而不是‘盲選’，部分關鍵算法的效率提高了5到10倍，並有信心進一步提高。”中科院上海高等研究院感知與計算實驗室祝永新表示，通過預處理把數據無損壓縮到三分之一，數據傳輸得更快，計算得更有效。
在數據“快遞”過程中，遇到丟包怎麼辦？或許每百萬個“快遞”中，丟包僅僅1個，但或許那一個，卻是對科學發現不可或缺的。為此，課題組初步完成了單脈衝星相干消色散原型機的設計，“防丟包能力”有望提升兩個數量級。
“天眼”不止一個，而是一羣
“不是一個，而是一羣。”當被問到是不是會有第二座“中國天眼”時，李菂給出了這個令人欣喜的答案。
建一羣“天眼”是南仁東畢生的夢想。上世紀80年代，南仁東參觀美國阿雷西博望遠鏡後就提出，我們要修十幾個和阿雷西博一樣大的射電望遠鏡。在FAST五年半的建設工期中，我們從無到有，積累起一套寶貴的經驗。
“一隻眼”和“許多眼”有什麼不同？李菂説，對射電望遠鏡來説，“碗口”面積越大，看得越遠。一個“天眼”的“碗口”直徑是500米，而一羣“天眼”的“碗口”面積有望達到1平方千米。另外，“天眼”之間相距越遠，看得越精細，這是因為像素點大小是波長除以望遠鏡能看到的最遠兩點，距離越遠，就能達到更遠的光線衍射極限。
我國建設“天眼”集羣也有獨特的地理優勢。當年南仁東選在貴州，就是因為該地有許多天然的圓形“天坑”，未來這裏也將會成為規劃中的重點考察區域。
在哪裏提交觀測申請？
http://fast.bao.ac.cn/proposal_submit，查看通知並提交申請。
作者：沈湫莎
責任編輯：任荃
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