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編輯推薦： 揭秘国之重器！ 深度解码500米口径球面射电望远镜（FAST）从设计到落成的全过程，系统梳理 FAST 核心科学目标与前沿成果 一部大科学工程的实践宝典！多角度呈现 FAST 建设、调试、运行管理的珍贵经验，为未来同类科研项目提供参考 培育射电天文新星的摇篮！将深奥的射电望远镜原理转化为清晰易懂的知识体系 內容簡介： 中国天眼 总体卷 对一个已经开始成功运行的大科学装置——500 米口径球面射电望远镜（FAST）的设计、建设、调试和运行情况进行系统总结，主要内容包括射电天文学和射电望远镜、FAST的设计概念、FAST 的核心科学目标、FAST 的建设和调试、FAST 的运行管理与成果、FAST的未来规划，以期为未来其他大科学工程的实施提供参考。此外，本书中介绍的射电望远镜原理和射电天文观测的相关知识，对于培养射电天文学领域的后备人才也具有不可忽视的积极意义。 本书适合地球科学、天文学等专业的高校师生和相关领域的科技工作者阅读参考。 關於作者： 姜鹏 目前担任500米口径球面射电望远镜（FAST）总工程师，是在该工程一线成长起来的优 秀青年代表。在建设期间，主持研制了疲劳性能突破国内外标准2.5倍的高性能钢索结构，发展了串联拉索沿导索空中累积滑移扩展施工方法，建成了世界上跨度最大、精度最高及工作方式极特殊的索网工程；进入调试阶段后，接替南仁东先生担任FAST总工程师主持调试工作。创新性地基于力学仿真技术研制了反射面控制及安 全评估系统，发明了新型的低速模式航向获取技术及多系统数据融合测量方法，进而建立了适于FAST特殊工作方式的望远镜测量与控制方法体系；FAST调试成功及投入使用催生一系列科学成果，直接推动中国射电天文研究力量挤身国际第 一梯队；获得专利25项，部分成果已得到推广应用。曾获得中国青年科技奖、万人计划青年拔尖人才、詹天佑奖、广西技术发明一等奖、北京市科学技术一等奖、北京青年五四奖章、中科院关键技术人才等。 钱磊 北京大学天文学系博士学位。2009年开始在中国科学院国家天文台FAST工程工作。在FAST调试期间，负责FAST调试中的观测规划和数据格式转换等工作。在调试期间参与发现了一批脉冲星，包括FAST第 一颗脉冲星。2018年入选中国科学院青年创新促进会。2019年获北京天文学会“北京青年优 秀科技论文”一等奖。发表SCI论文30多篇。 朱明 获加拿大多伦多大学天文学博士学位，曾任职于加拿大赫兹伯格天体物理研究所，派驻美国夏威夷联合天文中心。现为中科院国家天文台研究员，FAST运行和发展中心科学与数据部主任。主要负责FAST科学观测规划子系统与科学数据处理子系统的建设，主持国家重点研发课题星系中性氢巡天项目的研究。在射电天文学、星系中的恒星形成、星际介质和星系演化的多波段观测、天文信息学、天文大数据处理技术方面已发表科学论文一百余篇。 目錄： 第 1 章 射电天文学和射电望远镜 1 | 1.1 天文学的兴起 | 1 1.1.1 天文学与生活 1 1.1.2 现代天文学 4 | 1.2 射电天文学 | 7 1.2.1 射电天文学的发展 7 1.2.2 射电天文学简介 11 1.2.3 射电望远镜的基本组成 15 1.2.4 世界各地的射电望远镜 18 | 1.3 FAST 的原动力 | 25 第 2 章 FAST 的设计概念 27 | 2.1 望远镜的总体概念 |27 2.1.1 传统望远镜的形态 28 2.1.2 大射电望远镜的创新概念 29 | 2.2 选址与台址勘察 |30 2.2.1 大射电望远镜对喀斯特洼地的要求 31 2.2.2 FAST 的选址 33 2.2.3 台址勘察 34 | 2.3 主动反射面技术 |35 2.3.1 主动反射面的总体概念 35 2.3.2 主动反射面的变形 39 | 2.4 馈源支撑技术 |40 2.4.1 轻型索驱动并联机器人技术 40 2.4.2 馈源相位中心的精确定位 43 | 2.5 测量与控制技术 |44 2.5.1 主动反射面测量与控制 46 2.5.2 馈源支撑测量与控制 47 2.5.3 总控系统 48 | 2.6 FAST 接收机系统 | 50 | 2.7 FAST 的基本性能参数 | 52 第3 章 FAST 的核心科学目标 56 | 3.1 时域科学目标 |57 3.1.1 脉冲星 58 3.1.2 快速射电暴 63 | 3.2 频域科学目标 |65 3.2.1 河内中性氢21 厘米谱线成图 66 3.2.2 河外中性氢星系 68 3.2.3 分子谱线 73 3.2.4 连续谱 73 | 3.3 其他科学目标 |74 3.3.1 星际闪烁 74 3.3.2 地外文明探索（SETI） 75 第4 章 FAST 的建设和调试 78 | 4.1 台址与观测基地的建设 |78 4.1.1 台址的建设 79 4.1.2 观测基地的建设 80 | 4.2 主体结构的建设和调试 |81 4.2.1 主体结构的建设 81 4.2.2 主体结构的调试 85 | 4.3 测量与控制系统的建设和调试 |87 4.3.1 测量与控制系统的建设 88 4.3.2 测量与控制系统的调试 90 | 4.4 电子学系统的建设和调试 |92 4.4.1 电子学系统的建设 92 4.4.2 电子学系统的调试 96 | 4.5 性能指标的实现与国家验收 |99 4.5.1 性能指标的实现 99 4.5.2 国家验收 102 第5 章 FAST 的运行管理与成果 104 | 5.1 数据中心与门户网站建设 | 104 5.1.1 数据中心建设 104 5.1.2 门户网站建设 107 | 5.2 用户管理、数据管理和观测计划管理 | 110 5.2.1 用户管理 110 5.2.2 数据管理 112 5.2.3 观测计划管理 113 | 5.3 阶段性的科学成果 | 115 5.3.1 时域科学成果 115 5.3.2 频域科学成果 116 5.3.3 其他科学成果 118 | 5.4 应用方面的探索 | 119 5.4.1 行星雷达 119 5.4.2 脉冲星时间基准 121 | 5.5 信息发布和大众科普 | 122 5.5.1 信息发布 122 5.5.2 大众科普 123 第6 章 FAST 的未来规划 124 | 6.1 可以预见的科学成果 | 124 6.1.1 近期科学成果 125 6.1.2 长期科学成果 126 | 6.2 望远镜性能提升的规划 | 129 6.2.1 超宽带接收机 129 6.2.2 相位阵接收机 130 | 6.3 下一代巨型射电望远镜 | 131 6.3.1 未来的单口径射电望远镜 132 6.3.2 射电望远镜阵 133 6.3.3 其他类型的射电望远镜 134 大事记 137

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