分辨率提升200倍！中國天眼綜合孔徑陣列將使“單眼”變“復眼”

中國天眼要升級了，“單眼”要變成“復眼”，分辨率將提升200倍——今年4月16日，中國科學院國家天文臺正式官宣：中國天眼FAST將啟動陣列化擴建升級，從單口徑“單眼”變為多天線“復眼”，分辨率提升約200倍，現場施工已全面展開。

光明網等媒體報道的這一消息來自國家科技傳播中心學術發展講堂，由FAST總工程師姜鵬發布，標志著全球最靈敏單口徑射電望遠鏡，即將迎來能力維度的徹底躍升。

很多人以為，500米口徑的中國天眼已經“足夠強大”，但很少有人知道，單口徑射電望遠鏡有一個繞不開的天生短板——分辨率不足。FAST憑借巨大接收面積，擁有世界頂尖的靈敏度，能捕捉百億光年外的微弱信號，在脈沖星、快速射電暴、納赫茲引力波等領域屢創世界級成果。

可它更像一位“聽力超群、視力偏弱”的觀測者：能感知到遙遠天體的存在，卻難以看清它的位置、結構與細節，面對暗星系、快速射電暴等目標時，常出現“看得見、辨不清”的困境，甚至在關鍵前沿課題上錯失先機。

這不是工程缺陷，而是單一口徑受物理規律限制的必然結果——單純把“鍋”造得更大，無法無限提升分辨能力。

正是為了打破這一瓶頸，中國天眼選擇不走“繼續造更大單口徑”的老路，而是走向綜合孔徑陣列的創新路線。簡單說，就是以FAST為核心，在周邊數十公里范圍內，建設數十臺40米口徑天線，形成“1臺巨眼+一群小眼”的混合觀測系統。

這些天線與主鏡同步觀測、協同工作，利用干涉測量原理，等效出一臺口徑達幾十公里的“虛擬超級望遠鏡”，把靈敏度與分辨率兩大核心能力同時拉滿。

升級的核心價值，在于把“看得見”徹底變成“看得清”。總工程師姜鵬用一個通俗比喻道出關鍵：此前天眼用“粗頭鉛筆”勾勒宇宙，升級后將用“高清數碼相機”捕捉細節。分辨率提升約200倍，意味著過去模糊一片的天區，能看清天體精細結構；過去難以定位的快速射電暴，能精準鎖定宿主星系；過去只能粗略探測的中性氫分布，能還原宇宙早期星系演化圖景。

與此同時，陣列還會進一步提升整體靈敏度，讓人類看得更暗、更遠、更深，觸及此前無法抵達的觀測“無人區”。

從科學布局來看，這次升級不是簡單的設備疊加，而是全球首創的技術路線。國際上主流射電陣列要么走全小天線組網，要么走大天線獨立運行，而FAST陣列把500米單鏡的超高靈敏度，與分布式陣列的超高分辨率結合，形成獨一無二的“強核心+廣分布”模式，成本可控、見效快，關鍵技術已通過實驗天線聯合觀測驗證，工程可行性得到充分確認。

按照規劃，項目分階段推進，最終建成完整陣列，讓中國在中低頻射電天文領域的領先優勢，從“單項第一”升級為“體系領跑” 。

對中國乃至全世界的天文研究而言，這次升級的意義遠超一臺望遠鏡的性能提升。它將打開一系列核心謎題的突破口：快速射電暴的起源、納赫茲引力波的確鑿探測、宇宙“迷失重子物質”的搜尋、哈勃常數危機的破解，都將獲得更強的數據支撐。

更重要的是，大科學工程的技術外溢，會持續帶動高精度制造、芯片、信號處理、核磁共振等關鍵領域迭代，把天文探索的成果轉化為產業與民生的真實紅利。

從一口舉世無雙的“大鍋”，到一張覆蓋天地的“觀測網”，中國天眼從“單眼”到“復眼”的蛻變，本質是中國天文從跟跑、并跑到領跑的戰略選擇。它告訴我們，真正的科技領先，不只是把設備做到最大，而是把能力做到最全、把體系做到最強、把前沿探索做到最深。

當數十臺天線與FAST一同凝視宇宙，人類將第一次以如此清晰的視角，觸碰宇宙誕生與演化的終極答案，而這一次，主導視野的將是中國智慧與中國方案。

消息來源：光明網4月17日報道《“中國天眼”將從“單眼”升級為“復眼”》
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