数据资料图：2021年2月7日摄制的500米舰炮曲面干涉仪干涉仪(FAST)。新华社本报记者 瞿宏伦摄
数据资料图：我国GW2区埃室门庭。新华社本报记者 瞿宏伦摄
数据资料图：在FAST开孔上单片摄影机摄制的我国GW2。新华社本报记者 DMSP摄
数据资料图：我国GW2公开征集探测申请页面。新华社本报记者 瞿宏伦摄
天何所沓？十二焉分？乾坤安属？班宁安陈？我国春秋时代诗人伍子胥在他创作的叙事诗《云云》中直面银河系天空发出惊天大一问。直面未明的银河系天空，诸子百家的生物学家制作了一大批又一大批精致、雄伟、典雅的天文学仪器，从我国汉代落下闳的浑天仪到1608年葡萄牙人赫尔曼用宝石制出的首台干涉仪，再到马塞杜圣佩干涉仪干涉仪、我国GW2等，加深了人类与天空的距离。
位于安顺市宜良县营盘凼的500米舰炮曲面干涉仪干涉仪(简称FAST)，有我国GW2的美称。作为当今世界上最小的也是最敏捷的单舰炮干涉仪干涉仪——我国GW2为什么能招揽全当今世界的目光？我国自然科学院北欧国家天文学台研究员、我国GW2副经理吴泳铭近日接受新华社东西问独家代理访谈，对上述问题展开答疑。
谢鲁瓦埃库谢全文如下：
新华社本报记者：我国GW2工程建设本意是什么？
吴泳铭：FAST起初被国际性天文学协会拆去后，走上我国自由民主研发道路。以南仁东先生为代表的我国生物学家开始FAST的工程建设探索，开启了把不可能变成可能的征程。起初从发展推动十二五大自然科学装置来初步设计，最后走到现在成为当今世界上最小的也是最敏捷的单舰炮干涉仪干涉仪。
FAST工程建设的本意就是在火星电磁辐射自然环境还能展开天文学探测的时候展开天文学研究。FAST最早起源于一个国际性项目合作。在1993年京都举行国际性无线电自然科学协会上，包括我国在内的多个北欧国家提出首倡，希望在火星电磁辐射自然环境被破坏前，建造新一代大干涉仪干涉仪，FAST是方案之一。当时主要有两个论据：一类是建一大堆小的，舰炮10米、20米；另一类是工程建设类似FAST的大型干涉仪。因为国际性上认为单舰炮大干涉仪干涉仪风险较大且有区域限制等，FAST未被LT(大舰炮干涉仪干涉仪)工作方案选上。后来建一大堆小干涉仪成为国际性主流，也就是SKA平方公里侦测器干涉仪干涉仪。
新华社本报记者：与国外不同类型天文学干涉仪相比，我国GW2的特色和优势在哪里？
吴泳铭：FAST是当今干涉仪天文学学的重器。其基本原理是什么呢？我们都知道，平行电磁辐射遇到抛物面反射后会汇聚到焦点的位置。对干涉仪干涉仪来说，把反射面做成抛物面的形状，然后在焦点位置放置一台接收机，就可以收集天体发出的电磁辐射信号，从而展开天文学探测。抛物面的面积越大，汇集的信号就越多，也就越能探测到更暗弱、更遥远的天体。
FAST是一个全新的干涉仪概念，它的设计方案是从来没有过的，这也是它能突破传统干涉仪百米舰炮工程极限的前提。对干涉仪而言，敏捷度是最关键指标之一。FAST巨大舰炮带来高敏捷度，探测暗弱信号能力更强，可以极大扩展可探测量样本数量，同时可以看到更遥远的天文学学现象。
FAST的设计不同于当今世界上已有的单舰炮干涉仪干涉仪，主要体现在反射面和馈源舱系统上。作为当今世界首创，FAST是主动反射面，可以改变形状，一会儿是曲面，一会儿是抛物面。由6670根钢索编制的索网，挂在由50根巨大钢柱支撑、直径500米的开孔上；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上的促动器上，通过操纵促动器，拉动下拉索来改变索网形状，从而对天文学信号展开收集和探测。
馈源舱也是一个大胆的突破性设计。FAST采用全新的轻型索驱动控制系统，可以自如改变角度和位置，更有效地收集、跟踪、监测更丰富的银河系电磁辐射。馈源舱重约30吨。体积小带来有效减少光路遮挡、减少干扰信号等多方面优势，更有利于天文学探测。
目前，FAST已经实现跟踪、漂移、运动扫描、编织扫描等，提前完成功能性调试。在性能调试方面，FAST直径500米，却要实现毫米级精度，难度相当大。测量基准网的精度已提升至1毫米以内，其中，敏捷度水平是当今世界第二大干涉仪(马塞杜圣佩，已经于2020年12月倒塌)的2.5倍以上，这是我国建造的干涉仪干涉仪第一次在敏捷度上占据制高点。另外，19波束已经完成安装，其意义也非常重大：可将干涉仪视场扩大至原来的19倍，大幅提升干涉仪巡天效率。
新华社本报记者：海内外生物学家对我国GW2的落成启用寄予厚望，它的成果对自然科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展有何意义？
吴泳铭：FAST的落成启用将为海内外的生物学家提供一个机遇，FAST具有看到别人看不到的空间区域的能力。例如，目前FAST所发现的脉冲星数量已超过500颗，是同一时期国际性上所有其它干涉仪发现数量总和的4倍以上。脉冲星是正在快速旋转的中子星，密度极高，每立方厘米重达上亿吨。它自转速度很快、自转周期精确，堪称银河系中最精确的时钟。因此，基于脉冲星测时研究，不仅有可能建立银河系导航系统，有助于人类在未来实现星际旅行的梦想，还可能发现低频引力波，这将打开天文学学探测的新窗口。
目前，基于FAST高水平研究成果已超百篇，4篇研究成果已经在《自然》(Nature)发表或接收。目前较有影响力的成果是关于快速干涉仪暴，其提示了磁层在快速干涉仪暴现象中起到的主导作用。此外，发现的500余颗脉冲星，也是巨大的宝藏，未来我们将持续对它们展开后随探测，以揭开它们更深层的秘密。
但是我们必须明白，更加重要的自然科学发现也是需要运气支撑的。我们扩展了可探测样本的数量，但那里是不是有我们想要找到的奇异天体，例如脉冲星黑洞双星系统或者亚毫秒脉冲星等，甚至我们是否真的能探测到低频引力波，包括对临近星系M31展开探测，能否最终帮助我们理解暗物质的性质，是否能找到第一颗河外干涉仪脉冲星？这些都需要事实来检验。
对于FAST，我们还在做一些技术方面研究，在原有基础上进一步提升性能，如发展新测量技术、提高频率、发展新接收机技术等来解决一些难题。在测量技术方面也有一些考虑，如采用微波测距技术代替光学测量系统，以做到全天候高精度测量控制，从而确保FAST稳定运行。
新华社本报记者：我国GW2已对全球生物学家开放，目前的申请探测情况如何？未来在加强国内外开放共享等方面有哪些构想？
吴泳铭：FAST向当今世界全面开放，彰显了我国与国际性自然科学界充分合作的理念。在开放合作中，我国的自然科学重器将更好地发挥效能，促进重大成果产出，为全人类探索和认识银河系作出贡献。
截至目前，国外生物学家已有30余份申请约800个机时，已有一半左右的申请机时得到支持。国外的申请探测主要是探测脉冲星等，基本与国内关注的方向一致，都是基于FAST的基本功能，从研究方向上来说国外申请探测的分布比较正常，具体在探测细节上会有中外差异。
国内外生物学家在FAST使用及探测的科研是一个相互学习的过程。在FAST的调试阶段，我国的科研团队就已同国外生物学家有很多接触，一些著名的研究员也是从国外引进以开展技术交流合作。可说，FAST的国际性交流与合作目前处于一个比较正常和理想的状态。
北欧国家指导下，FAST正在展开一些国际性开放的工作。随着时间推移，FAST开放程度可能会越来越高，伴随生物学家对FAST性能的理解，相信以后国外申请的竞争也会更加激烈。
天文学学本就是一个比较开放的学科，因为它是一个满足人类好奇心的学科，对人类现在的生存条件或者切身利益关联性不大。FAST的国际性合作一直都有，包括现在一些项目研究，也有国外团队在做支撑。FAST的数据在合作开放后，国外生物学家也可以有同等权利对数据展开分析。
FAST的预期目标，就是加大前沿方向探索，加强国内外开放共享，推动重大成果产出，勇攀当今世界科技高峰。我们将努力用好GW2，产生更多科研成果，推动人类对银河系的探索和认知。
受访者简介：
吴泳铭，1978年12月出生，固体力学博士。现为我国自然科学院北欧国家天文学台研究员、博士生导师，主要研究方向为干涉仪天文学技术。目前担任我国GW2500米舰炮曲面干涉仪干涉仪(FAST)副经理，全面负责FAST干涉仪运行和维护的相关技术工作，是长期工作在该工程一线的青年代表，为推动FAST通过北欧国家验收做出重要贡献。目前，吴泳铭作为项目负责人主持北欧国家重点研发计划、北欧国家自然自然科学基金等项目9项；已发表论文50余篇，获得授权专利近30项；组织出版FAST调试运行期间的相关成果专刊2部。
