2016年4月10日，工作人员在安装“中国天眼”馈源舱（无人机照片）。

“中国天眼”发现脉冲星数量突破1000颗。中国科学院国家天文台供图

　　贵州省平塘县克度镇大窝凼（dàng），崇山峻岭之间，“中国天眼”仰望苍穹，让地球与太空相互“凝视”，将人类“视界”延伸到百亿光年之外。“中国天眼”，全称500米口径球面射电望远镜，是我国独立自主设计并建造的世界最大的单口径射电望远镜。截至2024年11月，“中国天眼”发现脉冲星数量已突破1000颗，超过同一时期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和。

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六千多根钢索撑起中国天眼的“视网膜”

　　中国天眼直径500米，在20世纪90年代提出这个设想时，似乎过于大胆。毕竟，当时中国最大的射电望远镜口径不到30米，德国的埃菲尔斯伯格望远镜口径100米的世界纪录已保持多年。
　　这个超级大眼，需要一个合适的“眼窝”。打开卫星地图，贵州平塘县的地貌布满褶皱。再放大一点，就能看到大大小小的“漏斗”。这是典型的喀斯特洼地，凹陷下去的结构就如同“眼窝”。天文学家南仁东带着团队，在12年时间里走遍了贵州的喀斯特洼地，最终从300多个候选洼地里，选择了平塘县大窝凼。
　　“中国天眼”能看穿130多亿光年的区域，接近宇宙边缘。这样的“慧眼”自然需要精细的“视网膜”。作为世界首创，“中国天眼”的“视网膜”是主动反射面，可以改变形状，一会儿是球面，一会儿是抛物面，可以反复变形，不断拉伸。
　　这张庞大的可动的“视网膜”是一张由6670根钢索编制的索网，挂在一个由50根巨大钢柱支撑的直径500米的圈梁上；索网上铺有4450块、380多种反射面单元；索网下方是2225根下拉索，每一根下拉索都被固定在地面的作动器上，通过操纵作动器，拉动下拉索来改变索网形状，从而对天文信号进行收集和观测。
　　值得一提的是，这一索网结构，也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。

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如何给“中国天眼”做“眼保健操”？

　　“中国天眼”的“视网膜”有25万平方米大，如果以辽宁舰航母的尺度作为参考，里面可以放下6艘航母。此外，在它的“眼底”还有这么多“神经元”，如果出了问题，检修可是个大工程。
　　为了精确地掌握这只“眼睛”的情况，必须建一个反射面安全评估系统。工程师团队利用全过程仿真技术，把整个反射面用力学模型完全数字化，哪根作动器坏了，哪个节点工作不正常，都能在总控室的安全评估系统软件中显示，并且模拟出对观测的影响，一旦超出安全范围会自动报警。
　　有了反射面安全评估系统，工程师可以有的放矢地给它做“眼保健操”，针对“亚健康”节点及时保养维护。这就像我们做眼保健操时，如果哪个穴位格外不舒服，就多按压一下来缓解视疲劳。
　　可是，如果是反射面板上出现问题怎么办？反射面板厚度只有1毫米厚，人总不能直接踩上去吧？
　　工程师们想到了模仿“太空行走”的方法。这项技术被称为“微重力蜘蛛人”，使用一个直径7.6米的氦气球将运维人员的体重减少到反射面板能承受的重量，甚至“零重力”，使得人员能够到达反射面任意地方执行巡检和维护作业，又不会压坏面板。

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天眼形如“大锅”为啥不怕暴雨淹？

　　中国天眼的外形就像一口“大锅”，而且，这口“大锅”还是向着天空的。也许你有这样的疑惑:大暴雨下多了，“大锅”会被装满吗？
　　这口“大锅”还真的不怕暴雨！“大锅”其实是射电望远镜的反射面，由4450块小的反射面拼接而成，但这种拼接不是紧密无缝的，而是每一块之间都留有缝隙。为了让它雨天能畅快呼吸，工程师还给每一块面板钻出很多小孔，这就相当于人的“汗毛孔”，水可以透过这些“毛孔”排出，不会在“大锅”中积存下来。
　　那么，排出的水去了哪里？它会积在“大锅”底下吗？这时，喀斯特地貌的优势就体现出来了，洼坑的岩石透水性好，水会像漏斗一样快速渗透。
　　大窝凼下面50多米深的地方，有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河，雨水基本从暗河流走。为了防止极端暴雨时地下河水位上涨，工程技术人员又沿洼地底部开凿泄洪隧洞，从根本上消除了洪涝风险。
　　华西都市报-封面新闻记者 吴冰清 综合新华社、科普中国

图据新华社客户端