▲ 点击蓝字“中国电科”，关注CETC品牌微刊2026年9月，中国天眼FAST迎来正式落成十周年，其在脉冲星、中性氢星系、快速射电暴和引力波等研究中取得一系列具有国际影响力的科学成果，已成为全球最重要的天文观测设备之一。FAST实现高精度观测背后，中国电科承建的两大核心系统——反射面单元、馈源舱及舱停靠平台发挥了重要作用。FAST的性能，与这两大系统息息相关。反射面单元是决定FAST探测能力和精度
2026年9月，中国天眼FAST迎来正式落成十周年，其在脉冲星、中性氢星系、快速射电暴和引力波等研究中取得一系列具有国际影响力的科学成果，已成为全球最重要的天文观测设备之一。
FAST实现高精度观测背后，中国电科承建的两大核心系统——反射面单元、馈源舱及舱停靠平台发挥了重要作用。FAST的性能，与这两大系统息息相关。
反射面单元是决定FAST探测能力和精度的核心要素，反射面面板看起来像一口“超级大锅”。FAST口径为500米，拥有30个足球场大的接收面积，总面积达25万平方米，这样一个超级工程，在当时是世界上前所未有的。FAST不但要能动，而且对动的要求还很高。为了提高信号的接收广度，FAST反射面会变形，通过球面的凹凸变化和馈源舱的移动来调整接收角度，这就使FAST信号的接收面积灵敏度达到当时世界上最先进射电望远镜的2.5倍，从理论上说它能接收到137亿光年以外的电磁信号。
“整个望远镜的反射面面板非常特殊，是由一个又一个可变形的主动反射面单元构成，共有4450块三角形反射面单元，每个反射面单元又由100块边长1.1米左右的三角形反射面子单元拼装组成。望远镜的球面必须是优美弧度，是非常完整的一个曲面，这就要求拼装的精度非常高，表面面形精度达到毫米级。近400种反射面单元，6000多种反射面子单元，当时仅拼装，就花了近一年的时间。”网通院FAST反射面单元总师郑元鹏说。
此外，面板的制造精度也是当时前所未有的水平，它有很多有规则的孔洞，都是直径5毫米，透孔率达到50%。这种设计是有讲究的，能极大满足多种需求：一是可以探测70M赫兹到3G赫兹，也就是波长0.1米到4.2米的无线电波，对应的孔洞必须是要小于0.01米，这样才能有效探测到这一波段的信号；二是减轻自身重量，减轻钢索和圈梁的负荷，使索网承受的拉力大大减少；三是透光，能使面下的植物还能很好生长；四是透水，贵州的雨水特别大，避免出现山体滑坡；五是透风，对防御大风有很好的效果。
如果说FAST是观测深空的巨眼，那么，馈源舱就犹如这只眼睛的巨大瞳孔。
据悉，馈源舱系统是FAST工程中技术含量最高、技术难度最大的部分。FAST在观测某一天体的时候，在直径500米的大锅内瞬时形成300米口径的抛物面，馈源舱也要同时定位于抛物面的中心焦点，定位精度达到毫米级，从而实现对天体高精确度指向跟踪。
抛物面可以反射信号，但是却不能聚焦信号。“馈源舱处于每个抛物面的焦点位置，其作用就是聚焦反射面收集到的信号，实现高灵敏度的太空观测。反射面要根据观测的天体运动变形，抛物面的形状变了之后，焦点的位置就发生了变化，馈源舱位置必须跟着动。”馈源舱系统副总师付强介绍，根据FAST可变形的抛物面形状，馈源舱有一个移动的范围，它能在直径206米，距地140米-180米的空间范围内移动。
虽然馈源舱看起来就像悬挂在“大锅”中的一枚果子，但是，实际上，馈源舱是一个直径13米、高6米，重约30吨的庞然大物，由6根钢索悬挂支撑。大锅变形的时候，如何实现柔性悬挂下瞬间移动到焦点，并保证馈源舱里的接收机纹丝不动？“这对我们提出了极高的要求。FAST是国家大科学工程，可以说，馈源舱是最能体现科学性和工程性双重属性的一个系统。”付强说。
经过千锤百炼的试验，技术团队最终确定通过两级精密调整，实现接收机静位在毫米级，从而实现舱移动如风，但接收机岿然不动。
此外，馈源舱要求达到很高的屏蔽功能，由于它是一个集多种技术于一体的光机电一体化综合系统，因此不可避免的会有很多电磁信号的辐射。“如果不能屏蔽这些信号，就会与收集到的宇宙信号混杂到一起，科学家将无法进行分离。”付强自豪地说，经过技术团队不断攻坚，目前，FAST做到了160db（分贝）的指标要求。
此外，由16所承研的宽带制冷接收机安装于FAST馈源舱内，承担着接收和处理宇宙微弱射电信号的重要任务。依托FAST巨大的有效接收口径和高精度馈源定位系统，宽带制冷接收机通过低温制冷降低接收链路噪声，让射电望远镜能够“听见”更远、更弱的探测器信号，也能捕捉遥远天体发出的微弱射电辐射，大大提高了微弱射电信号的探测和接收灵敏度，进一步发挥出我国大口径射电望远镜的观测潜力。
同时，接收机的宽带接收能力有效拓展了射电观测频率范围，有助于拓展脉冲星搜寻、星际介质研究及其他射电天文观测方向。
▲ 点击蓝字“中国电科”，关注CETC品牌微刊2026年9月，中国天眼FAST迎来正式落成十周年，其在脉冲星、中性氢星系、快速射电暴和引力波等研究中取得一系列具有国际影响力的科学成果，已成为全球最重要的天文观测设备之一。FAST实现高精度观测背后，中国电科承建的两大核心系统——反射面单元、馈源舱及舱停靠平台发挥了重要作用。FAST的性能，与这两大系统息息相关。反射面单元是决定FAST探测能力和精度
2026年9月，中国天眼FAST迎来正式落成十周年，其在脉冲星、中性氢星系、快速射电暴和引力波等研究中取得一系列具有国际影响力的科学成果，已成为全球最重要的天文观测设备之一。
FAST实现高精度观测背后，中国电科承建的两大核心系统——反射面单元、馈源舱及舱停靠平台发挥了重要作用。FAST的性能，与这两大系统息息相关。
反射面单元是决定FAST探测能力和精度的核心要素，反射面面板看起来像一口“超级大锅”。FAST口径为500米，拥有30个足球场大的接收面积，总面积达25万平方米，这样一个超级工程，在当时是世界上前所未有的。FAST不但要能动，而且对动的要求还很高。为了提高信号的接收广度，FAST反射面会变形，通过球面的凹凸变化和馈源舱的移动来调整接收角度，这就使FAST信号的接收面积灵敏度达到当时世界上最先进射电望远镜的2.5倍，从理论上说它能接收到137亿光年以外的电磁信号。
“整个望远镜的反射面面板非常特殊，是由一个又一个可变形的主动反射面单元构成，共有4450块三角形反射面单元，每个反射面单元又由100块边长1.1米左右的三角形反射面子单元拼装组成。望远镜的球面必须是优美弧度，是非常完整的一个曲面，这就要求拼装的精度非常高，表面面形精度达到毫米级。近400种反射面单元，6000多种反射面子单元，当时仅拼装，就花了近一年的时间。”网通院FAST反射面单元总师郑元鹏说。
此外，面板的制造精度也是当时前所未有的水平，它有很多有规则的孔洞，都是直径5毫米，透孔率达到50%。这种设计是有讲究的，能极大满足多种需求：一是可以探测70M赫兹到3G赫兹，也就是波长0.1米到4.2米的无线电波，对应的孔洞必须是要小于0.01米，这样才能有效探测到这一波段的信号；二是减轻自身重量，减轻钢索和圈梁的负荷，使索网承受的拉力大大减少；三是透光，能使面下的植物还能很好生长；四是透水，贵州的雨水特别大，避免出现山体滑坡；五是透风，对防御大风有很好的效果。
如果说FAST是观测深空的巨眼，那么，馈源舱就犹如这只眼睛的巨大瞳孔。
据悉，馈源舱系统是FAST工程中技术含量最高、技术难度最大的部分。FAST在观测某一天体的时候，在直径500米的大锅内瞬时形成300米口径的抛物面，馈源舱也要同时定位于抛物面的中心焦点，定位精度达到毫米级，从而实现对天体高精确度指向跟踪。
抛物面可以反射信号，但是却不能聚焦信号。“馈源舱处于每个抛物面的焦点位置，其作用就是聚焦反射面收集到的信号，实现高灵敏度的太空观测。反射面要根据观测的天体运动变形，抛物面的形状变了之后，焦点的位置就发生了变化，馈源舱位置必须跟着动。”馈源舱系统副总师付强介绍，根据FAST可变形的抛物面形状，馈源舱有一个移动的范围，它能在直径206米，距地140米-180米的空间范围内移动。
虽然馈源舱看起来就像悬挂在“大锅”中的一枚果子，但是，实际上，馈源舱是一个直径13米、高6米，重约30吨的庞然大物，由6根钢索悬挂支撑。大锅变形的时候，如何实现柔性悬挂下瞬间移动到焦点，并保证馈源舱里的接收机纹丝不动？“这对我们提出了极高的要求。FAST是国家大科学工程，可以说，馈源舱是最能体现科学性和工程性双重属性的一个系统。”付强说。
经过千锤百炼的试验，技术团队最终确定通过两级精密调整，实现接收机静位在毫米级，从而实现舱移动如风，但接收机岿然不动。
此外，馈源舱要求达到很高的屏蔽功能，由于它是一个集多种技术于一体的光机电一体化综合系统，因此不可避免的会有很多电磁信号的辐射。“如果不能屏蔽这些信号，就会与收集到的宇宙信号混杂到一起，科学家将无法进行分离。”付强自豪地说，经过技术团队不断攻坚，目前，FAST做到了160db（分贝）的指标要求。
此外，由16所承研的宽带制冷接收机安装于FAST馈源舱内，承担着接收和处理宇宙微弱射电信号的重要任务。依托FAST巨大的有效接收口径和高精度馈源定位系统，宽带制冷接收机通过低温制冷降低接收链路噪声，让射电望远镜能够“听见”更远、更弱的探测器信号，也能捕捉遥远天体发出的微弱射电辐射，大大提高了微弱射电信号的探测和接收灵敏度，进一步发挥出我国大口径射电望远镜的观测潜力。
同时，接收机的宽带接收能力有效拓展了射电观测频率范围，有助于拓展脉冲星搜寻、星际介质研究及其他射电天文观测方向。
