只有中国能够提前警告外星舰队的入侵——FAST能和外星人联系上吗

“如果存在外星人的话，那么现在只有中国能够提前警告外星舰队的入侵”，西班牙《机密报》21日援引的一项最新科学研究，一下子把保护地球的重任压在了中国肩上。报道称，地球上最大的射电望远镜在技术上能够探测深空的外星飞船舰队，而只有 FAST——这个位于中国西南部省份贵州的“巨大炒锅”——才具有这样做所需的探测能力和灵敏度，从而使人类未来与外星文明的接触保持警惕，进而为可能的遭遇做好准备。

西班牙《机密报》21日报道的截屏

一、来自冯诺依曼外星探测器的威胁

据报道，这项研究是由美国天体物理学家、“寻找外星智慧研究所”研究员扎扎·奥斯曼诺夫做出的。他的文章题目是“中国 FAST 望远镜能否探测到冯·诺依曼外星探测器”。

或许奥斯曼诺夫并没那么出名，但“寻找外星智慧（SETI）研究所”却是大名鼎鼎。

据介绍， “寻找外星智慧研究所”是一个非政府科学组织，自 1984 年以来一直致力于寻找外星智慧的证据。在NASA以及卡尔·萨根、斯蒂芬·霍金和约翰·冯·诺依曼等著名科学家的实践和理论贡献下，它已经活跃了数十年，特别是探索外星文明方面，几乎是最权威的组织。

在充斥着伪科学和狂野想像的“外星文明”研究领域，SETI的加持让奥斯曼诺夫研究增添了严肃的学术色彩。

奥斯曼诺夫研究基于两个理论基础之上：一个是冯诺依曼外星探测器理论，另一个是卡尔达舍夫的宇宙文明等级理论。

正如著名的剑桥大学宇宙学和天体物理学教授马丁瑞斯所说的那样，如果我们接触过外星文明，那很可能是人造生命而不是生物。另一位英国科学家詹姆斯·拉伍洛克也有相似的观点，他在《新星世：即将到来的超智能时代》一书中说，人类处于创造更高级生命形式的另一个进化点：人工智能。

《机密报》的报道称，现在，一种压倒性的具有逻辑的理论，比以往任何时候都被更多的思想家认同——这就是在卡尔达舍夫文明尺度上处于第二类的文明，其星际运动将不可避免地使用诸如冯诺依曼探测器。

报道把冯·诺依曼称为“历史上最伟大的数学家、工程师和物理学家之一”。他除了是计算机发展史上里程碑的人物，还提出了一个理论，即外星的高级文明要进行星系间活动，将使用机器人探测器，而且这些机器人探测器具有自我复制的能力。

这位匈牙利科学家又从理论上和数学上证明，在太空中进行探索和采矿的最有效方法是使用成群的智能机器人探测器，这些探测器能够建造更多机器人，而且能够像生物的进化一样，一代一代地进行优化和进化，但是规模要快得多。

天才科学家冯诺依曼

这种智能机器人探测器就是冯诺依曼探测器。按照冯·诺依曼的说法，遇到这种合成的生命形式，将是我们与外星文明接触的最合乎逻辑的方式。

这就是一些 SETI 科学家和奥斯曼诺夫本人开始尝试探测这些合成生命形式的兴趣所在，然后就有了中国“天眼”—— FAST 射电望远镜的用武之地。

美国“未来主义”网站的文章说，当然，一大群外星机器人必将成为人类的一大担忧。如果它能够自我复制，那么它就可以消耗所有可用资源以继续复制。如果我们不幸遇到这样一个外星机器人舰队，那么及早发现它们就显得非常非常必要。幸运的是，奥斯曼诺夫经过研究认为，中国的 FAST 能够做到这一点。当然，“天眼”只能作为预警系统，真正要对付自我复制能力的外星威胁，仍然取决于地球上的我们未来的努力。

能自我复制的外星机器人舰队的想象图

二、可发现4亿光年外的三类文明探测器舰队

《今日宇宙》网站的文章说，通常被称为冯·诺依曼探测器——能自我复制的外星机器人舰队的想法几十年来一直是科幻小说的主角，但到目前为止，还没有任何证据证明它们的存在。这可能是因为我们没有花更多时间寻找它们，然而这种局面可能会随着新的500米孔径球面射电望远镜 (FAST) 而改变。奥斯曼诺夫的研究结果表明，在 FAST 的焦点所在的无线电光谱带中，可以观测到高度先进文明的冯·诺依曼探测器舰队。

在研究时，奥斯曼诺夫博士使用了前苏联天文学家卡尔达舍夫提出的宇宙三个文明类型理论，利用一个文明的整体能源使用尺度，划分文明类型：

一类文明使用在它的故乡行星所有可用的能量，可以驾驭的能量大约是10的16次方瓦特。

二类文明利用它的行星所围绕的恒星所有的能量，大约是10的26次方瓦特。

三类文明则利用它所处星系的所有能量。文明对一个星系所驾驭的能量大约是 10的36次方瓦特。

目前，人类文明被认为处于卡尔达舍夫尺度的 0.75 左右，也就是接近但尚未达到一类文明。

考虑到人类在地球上出现的时间相对较晚，如果银河系其他地方存在生命，它们的进化和技术发展时间很可能会更长，甚至可能让文明进化到二型和三型的可能，那么它们很可能会进行星际探索，开发出具有自我复制能力的机器人，比如冯·诺依曼探测器。

怎么观测到冯·诺依曼探测器呢？奥斯曼诺夫认为，像所有不完美的系统一样，那些自我复制的机器人会发出某种形式的辐射，经过一些简化假设后，奥斯曼诺夫博士计算出，这类辐射应该在无线电频谱中被探测到，具体来说，它正好位于 FAST 设计的可探测的频谱范围之内。

考虑到 FAST 仪器的灵敏度，它应该能够在大约 1.6万光年范围内找到任何二型文明的冯诺依曼探测器舰队。至于三型文明创造的测器舰队，则可以在 4 亿光年的“气泡”内就会被发现，这一范围将把大多数我们“附近”星系包括在内。

冯·诺依曼探测器到达某个行星的科幻插图

三、为可能的外星袭击提供足够的预警时间

奥斯曼诺夫的研究在地外文明研究领域引发广泛关注。

美国“巨型怪物机器人”网站据此报道说，“中国的新型望远镜将能够发现即将到来的不明飞行物的袭击”。

文章说，目前，世界上最大的全口径射电望远镜 FAST（当地人亲切地称其为“天眼”）能够在入侵的“自我复制者”造成任何可识别的损害之前就检测到它们，使人类能够提前数百万年看到潜在问题，这为人类提供了足够的好处，有更多时间为即将到来的UFO袭击做准备。

这些类型的星际机器人（或 UFO）可能会、也可能不会对人类文明构成威胁。不幸的是，并非所有星际探测器都是为了和平共处而创建的。而且无论哪种方式，“自我复制者”的存在都是高级文明为了寻找其他文明的证据，甚至希望有朝一日与该文明建立联系、并可能左右该文明的命运。对于因害怕UFO而蜷缩在地下室避难的人来说，这并不是一个令人欣慰的消息。

有人兴奋，有人担忧，这是地外文明探索长期面临的常态。

当然，冯诺依曼探测器舰队存在不存在仍然是个问题，三类文明的存在也没有找到实际证据，但即使如此，奥斯曼诺夫的研究至少扩大了人类的想像力。

实际上，人类探索宇宙的奥秘正需要这种想像力。

值得我们关注的是，中国也承认，“天眼”承担的诸多重要任务之中，就包括探索地外文明。

中国科学院国家天文台此前曾表示，2018 年 9 月，国家天文台博士生张志嵩与国内外一些单位合作，在 FAST 现场对高分辨率的 SETI 后端进行了安装测试。2019 年 7 月，研究人员分析处理了漂移扫描数据，实现频率分辨率 4Hz，并成功去除大部分射频干扰，筛选出多组窄带候选信号，为开启地外文明搜索打下了坚实的基础。

2020 年 4 月 28 日，FAST 正式开启地外文明搜索。

1.“中国天眼”（FAST）开放

中国天眼的500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST）将于 2021年4月1日正式对全球科学界开放。坐落于我国贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村的一台射电望远镜

国家天文台“中国天眼”运行和发展中心发布消息，自4月1日起，各国科学家可以通过在线方式向国家天文台提交观测申请，申请的项目将交由“中国天眼”科学委员会和时间分配委员会进行评审、提出项目遴选建议，并于8月1日起分配观测时间。

据总工程师姜鹏介绍，面向全球科学界开放的第一年，预计分配给国外科学家的观测时间约占10%。

“中国天眼”已确立多个优先和重大项目，其中包括多科学目标漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快速射电暴观测等。截止到目前为止，FAST已经探测到了几十颗优质脉冲星候选体，其中还包括很多从未被发现的脉冲星。

受飓风等自然灾害及零部件老化等多重因素的影响，曾是全球第二大天眼的美国阿雷西博射电望远镜于2020年12月1号发生坍塌，球形反射面被毁。此后美国官方证实该望远镜将退役（作为世界第一个大型球面射电望远镜阿雷西博曾取得许多重大科学发现，也在众多电影中出镜，另文介绍），这也意味着地球只剩唯一一只天眼——“中国天眼”。

此图为阿雷西博

“中国天眼”于2020年1月11日正式开放运行。在中科院国家天文台主导建设之初，即确立了“中国天眼”将按国际惯例逐步开放的原则，以更好地发挥其科学效能，促进重大科学成果产出，为全人类探索和认识宇宙作出贡献。

2. FAST有什么功能

先看到FAST所在的地方。平塘县，大家是不是之前都没怎么听过这个地方？这是贵州省一个相对比较偏远的地方。为什么要把FAST建在一个偏远的地方呢？有几个原因，容易想到的是，偏远的地方人类活动少，对望远镜观测的干扰少。在望远镜选址的时候，FAST周围的电磁干扰确实少。不过考虑到FAST周边城镇的高速发展，现在FAST的电磁环境保护也面临比较大的压力。把FAST建在这个地方的另一个原因就是这里的喀斯特地形。如果大家到过贵州省的这一片地区，你们会发现这里有很多洼地，而且很多都接近一个球冠，如果把一个球面望远镜放到这些洼地里，形状差不多刚刚好，不用挖太多的土石方，这对应一个工程来说非常重要。另一方面，如果大家到过这个地区，你们会发现，虽然这里雨水很多，但是地面上几乎没有河和湖，水都在地下河里，基本上下多大的雨，洼地里也不会积水，这对于望远镜的安全运行非常重要。为了让大家有个直观印象，我们来看看建在北京已经弃用的FAST缩尺模型，几年没有维护，下面的坑里已经有几米深的积水了。而在卡斯特地区，这种事情几乎不会发生。

图2. 密云模型下面已经有好几米的积水了

把一个五百米口径的球面反射面放到一个卡斯特洼地里是不是就可以了？不是，如果要实现聚焦，我们必须想一些办法。我们知道抛物面可以将平行光聚焦。来看一段抛物面聚焦的视频。那么抛物面是不是必须的，是也不是。美国的Arecibo望远镜也座落在喀斯特洼地里，也是球面，实现了聚焦，但是通过复杂的光路实现的。这带来的问题是支撑馈源舱的平台很大、很重。放大到FAST这样的尺度，这个平台的重量会达到一万吨，这是不太现实的。所以FAST的聚焦需要抛物面。为了实现这一点，FAST的反射面必须主动变形。这是FAST的光路图，在观测的时候，使用下拉索调整口径300米区域的一部分反射面单元，可以形成一个抛物面，观测不同方向的源，使相应区域的反射面变形为抛物面。同时，馈源舱携带馈源在焦面上运动，保证相位中心总是处于抛物面焦点。

图3. FAST光路图

信号聚焦之后，由接收机接收，转换为数字信号进行处理。由于望远镜和观测室距离超过一千米，为保证衰减较小，信号是通过光纤传输的。FAST目前有七套接收机，覆盖了70 MHz-3 GHz频段。其中超宽带接收机和多波束接收机是两台进行了试观测，取得了观测成果的接收机。左边是超宽带接收机，右边是多波束接收机。

一台望远镜能观测什么，取决于和观测有关的一些因素。其中包括但不限于灵敏度、空间分辨率、时间分辨率、频率分辨率、带宽、积分时间、地理位置、天顶角、人力及思想（Human bandwidth）。抛开积分时间、带宽等因素，评价一台望远镜的本征灵敏度可以用有效接收面积除以系统温度。所以要想本征灵敏度高，有效接收面积要大，系统温度要低。一度，我们对FAST的这个指标没有信心，觉得大概达到1600平方米每开尔文都很困难。但现在看来2000平方米每开尔文是可以达到的。有效接收面积当然不能增大，主要是系统温度降低了，近年来，世界上的接收机技术进步了。使用19波束接收机，FAST的系统温度大约为20 K，这就到达了2000平方米每开尔文。FAST在1.4 GHz的波束宽度是2.9角分，满月的宽度是30角分，人眼的分辨率大约是0.3角分。所以从看清楚的角度来说，FAST不如人眼，不过已经很不错了，很多射电望远镜看月亮都只是一个点。关于时间分辨率，由于FAST是数字采样，可以很高，首先的限制是时间宽度和频率宽度之间的不确定关系，这是傅里叶变换的性质造成的。目前为了探测毫秒脉冲星，时间分辨率设为几十微秒。关于频率分辨率，参考时间分辨率，也要满足不确定关系。为了搜索外星文明信号，最高频率分辨率为5 Hz。对应0.001 km/s的视向速度分辨率。另外，FAST位于北纬25.6度，可观测天顶角40度，不过，由于地球转动，FAST可观测天区可不是一个椎体！还有一个因素，经常被忽视，就是人和思想。望远镜能观测什么，自身因素固然重要，但如果人不能把望远镜用好，那望远镜能做的事也很有限。

为了回答FAST能看点啥？我们先来看看历史上，射电望远镜都看了点啥。这是公认射电望远镜做出的比较重要的成果。先看最后一列，是否预期之中？几乎全是没有预期到。好在还有一两个预期到的。要不然大家就可以不用听下去了。来看看口径和FAST最接近的Arecibo望远镜做出了哪些发现。有一些是通过雷达的办法实现的，相当于发出了一束光，把要看的目标照亮了然后再看。其他发现包括超脉泽（也就是微波激光）、中性氢成图、脉冲双星、毫秒脉冲星。总结起来，脉冲星、中性氢、分子谱线。

这也正是FAST三个重要的科学目标。虽然根据历史经验，重要的发现通常是未知的未知，但是我们能做的还是从已知的未知开始。我们知道FAST能观测的科学目标有银河系内的中性氢、银河系外其他星系中的中性氢、脉冲星、分子谱线、快速射电暴、外星文明、以及未知的未知。顺便插一句，前面提到射电望远镜就是天线，所以广播电视天线能收到的，射电望远镜也有可能能收到。下面来具体看一下这些科学目标。

氢是原子量最小的元素，也是宇宙中最丰富的元素，所以，氢可以用来观测星系的结构，当然包括银河系的结构。氢有各种存在形式，我们关心的是基态的中性原子氢，称为中性氢。中性氢会发出波长为21厘米的谱线，频率1420 MHz，在FAST频段之内，所以是FAST的一个重要观测目标。宇宙中中性氢虽然多，但很多情况下是稀薄的，意思是，如果我们把每个氢原子想象为发光小球，这些小球是互不遮挡的，那么根据接收到的光的强度，就可以推测有多少个发光小球，也就可以测量中性氢的质量了。

现在已经有对银河系及附近中性氢分布的成图。从图中可以看到银河系、大小麦哲伦云（两个银河系附近的矮星系）。FAST可以对部分天区进行更细致的观测，帮助我们看得更清楚，看到更多结构。河外星系中的中性氢可以示踪一些可见光看不见的结构，比如图中的潮汐作用造成的尾巴。中性氢还可以看到可见光看不到的星系间的相互作用。

银河系和河外星系里还有一些别的谱线，比如河外星系中的脉泽，也就是微波波段的激光。激光的特点是什么？在这里，最有用的特点就是亮和单色性好。亮，使得我们可以测量距离很远的源。单色性好，使得我们可以精确测量星系的红移。

脉冲星是一种发出周期性脉冲的天体。这种周期性是由于转动造成的，类似于灯塔，就是这个样子，是不是很像？大部分脉冲星发出射电脉冲，可以用FAST观测。脉冲星是一部分中子星。这是脉冲星磁场和辐射束的示意图。很多中子星不发出脉冲，或者辐射束不扫过地球，不产生脉冲。脉冲星个头不大，半径10千米，大概是一座城市的大小，不过脉冲星质量不小，质量和太阳相当。中子星是大质量恒星塌缩形成的，就是把恒星物质压缩到一个小体积中。微观上看，就是把原子核和原子核挤到一起，把原子里的空间都填满。我们来看一下恒星，比如太阳。这里提个问题，太阳多少天转一圈？有没有可能让太阳一秒转一圈？事实上，太阳每25天转一圈，其他恒星也不可能一秒转一圈，因为离心力不能超过引力，否则恒星就散架了。但是，把恒星物质压缩到中子星中，中子星就可以转得很快了。因为角动量守恒，半径变小了，角速度就变大了。有兴趣可以找把转椅，拿两个哑铃试试。

把脉冲星的信号放到相位-频率图上是这样的，其中可以把相位简单理解为时间。能看到什么？高频信号先到，低频信号后到，高频信号传播速度快。大家有没有觉得奇怪？如果在空气中，是红光速度快还是蓝光速度快？但射电波在星际介质中传播的时候就是高频速度快。时间延迟和频率的关系是已知的，所以可以改正时间延迟，把不同频率的脉冲对齐。然后把不同频率的脉冲加起来，就可以得到我们通常理解的脉冲了。简单说，这就是搜寻脉冲星的过程。不过通常脉冲星很弱，在前两幅图中是看不到什么明显信号的，这也是脉冲星搜索的难度所在。这是FAST发现的一颗毫秒脉冲星。现在FAST已经发现了五十多颗脉冲星了。或许未来我们能确定快速射电暴的来源，也或许能发现脉冲星和黑洞组成的双星系统，这些都算是已知的未知。

上面提到的中性氢、脉泽是频域观测，脉冲星多半是频域观测。而那些未知的未知可能用时域-频域联合分析才能发现。这是SETI（搜寻外星文明）的一个示意图，是SETI@HOME项目的电脑屏保。这很好地展示了我们面对的数据——随时间变化的频谱。不做特殊处理，我们看到的就是噪声，但是可以肯定，这里面是有信号的，怎么把信号找出来，这是需要努力的。信号就是沙子里面的金子。自然的信号通常是简单优雅的，各种调制信号通常是人为造成的。不知道外星文明是不是也像我们一样对信号进行各种调制，大概率是的。所以外星文明搜寻将面对人工调制+星际介质调制的信号，这是未来要解决的问题。

3. “天眼”有可能找到地外文明吗？

一谈到地外文明，大家普遍认为这是科幻小说里的内容。但作为一个天文学家，我们想真正用科学的手段来研究地外文明。实际上，对地外文明进行观测，正是“中国天眼”FAST望远镜早期的五大科学目标之一。（阿雷西博也有同样的任务）

20世纪50年代，物理学家费米曾经提出一个假设：如果说整个宇宙中生命的演化历程是普适的，那么在银河系中就应该形成一个银河文明网络，一代一代的文明将延续下去。那么，为什么我们没有观测到其他文明？他们都在哪儿呢？这就是著名的费米悖论。

科学家德雷克在20世纪60年代写了一个公式来计算银河系中能与外界进行交流的高级文明的数量。基于这个公式，把所有可能的条件都考虑进去，估算下来，银河系里可能有数亿个文明存在。

物理学家霍金曾经警告人类，不要盲目地去主动和外星人接触。但是，这个观点是基于地球资源有限，文明和文明之间因为资源而相互杀戮的前提条件下推导出来的。而现在，整个宇宙足够大，不存在争夺资源的问题，所以我的观点和霍金完全相反——想象一下，在风暴雨狂的漆黑的大海上，你驾驶着一艘船艰难前行，突然，在远处发现一点光，是来自另一艘船。这时候，你是拿出枪来把对方干掉，还是会寻求对方的帮助而互相依存？答案显然是后者。

这或许就是我们寻找外星文明的意义之一——地球有一天可能让我们无法生存，我们需要寻找地球之外的生存家园。

那么，我们怎么去找外星人？有两个方向：我们发出信号给他们，他们发出信号给我们。基于这两个方向，我们有3种办法：第一，寻找宜居的系外行星。第二，我们从地球上向外太空发射无人飞船或者发射电磁波信号去寻找他们。20世纪70年代，美国曾向太空发射了2艘“先驱者号”、2艘“旅行者号”、1艘“新视野”飞船，携带了地球上的很多文明信息。这些飞船目前正在飞离太阳系，但是这种方式的成本太昂贵。第三，就是接收外星人的信号。

我们今天主要来谈谈接收信号。电磁波是最适合进行星际通信的载体或者信使。光就是电磁波，它的速度是每秒30万公里。光到达离我们最近的一颗恒星比邻星，需要4年时间。而且，发射电磁波的成本很低，我们打一个电话、发一个微信，就是一个电磁波发出去了。

电磁波有不同的波长，波长较长的有射电波，波长较短的有伽马射线、X射线。波长较短的电磁波很难穿透大气，而波长较长的射电波段可以不论刮风下雨，全天候地穿透地球大气层。那么，在射电波段里，什么信号是外星文明的信号呢？研究发现，宇宙中的天体本身发出的信号宽度最窄是500赫兹，所以我们需要寻找那些小于500赫兹宽度的窄带信号。

对地外文明的观测早从20世纪60年代已经开始（霍金说晚了），当时德雷克开启了全世界第一个搜寻地外文明的计划——奥慈玛计划。20世纪90年代，美国加州大学伯克利分校建立了SETI(搜寻地外智慧生命)研究小组，搜寻计划至今还在运行之中。

天文学家在进行地外文明观测时采用了一套观测模式，叫共时巡天观测。也就是说，科学家在观测科学目标的时候，可以与其他用户共用观测时间。FAST望远镜的SETI观测也将采用这种模式。

“天眼之父”南仁东曾经在一篇综述文章里论述了FAST望远镜观测地外文明的优势——FAST望远镜是全世界灵敏度最高的射电望远镜。基于此，2018年，伯克利SETI研究团组和中国国家天文台合作共同在FAST望远镜上装了一个后端设备，开始了SETI观测。

因为小于500赫兹的窄带信号人类很容易制造出来，所以我们在进行观测的时候，要区分、去除地球上人类制造的窄带信号，这需要很复杂的甄别程序。近年来，根据FAST望远镜对地外文明观测的实际数据，我们筛选出一些窄带信号，它们有可能是地外文明发出的信号。当然，我们现在还不能下最终的结论。

2019年，我在和伯克利SETI研究团组讨论时，曾经问他们：你们认为再过多少年能够发现地外文明？一个科学家说20年，另一个科学家说再过一年就能发现。我个人认为，可能10年到15年，FAST望远镜将给出定论。

定论的意思是——第一种可能，我们找到了地外文明的信号。如果找到，那是非常重要的事情。第二种可能是确实没找到。FAST是全世界最灵敏的射电望远镜，这意味着我们现在的技术暂时还找不到，可能要有更先进的技术才能做到。

我们期待着FAST能在未来给我们一个答案。

4. 网友关心的几个问题

问题1：你甭说别的，就告我一句话：FAST能不能找到外星人？

这是天文科普领域的至尊问题，长期以来让人民群众操碎了心。根据调查，大家还有更具体的操心，比如FAST能不能看见仙女洗澡之类........ （ ＿ ） 。

一句话：能找。

FAST的灵敏度号称领跑世界20年，观测的天区又广，如果工作频段出现了足够强度的特殊信号，它自然当仁不让，但这特殊的信号是不是可重复确认，又是不是就意味着外星人存在，还得经过专业科学机构的评定。目前看来，搜索外星人可能不是近期FAST的主要科学目标之一。

话说回来，真想直接偷窥仙女，用FAST反而看不见，因为看具体事物要用探测可见光的光学望远镜，可FAST是个射电望远镜，探测的是无线电。

那FAST会不会招来外星人呢？

这么问的大都是刘慈欣迷，把《三体》当三观学的。FAST如此伟岸，立刻让他们想到书中的“红岸”基地：万一有个把反人类的“叶文洁”用FAST向宇宙发信号，引得外星人大举入侵可怎么办？

（微博博主COLTZ绘制，并经网友润色过的叶文洁与“红岸”基地插画，图片来自互联网）

搜索外星人这件事分两种，一种被动，一种主动。的确，有些射电望远镜主动向宇宙发射过信号，其中就包括FAST的老前辈，305米口径球面射电镜阿雷西博（Arecibo），在1974年向远在25 000光年外的球形星团M13发射的著名“阿雷西博信息”。

然而大多数搜索还是像FAST这样，老实巴交，不主动发去信号，只是巡视宇宙，被动等候发来的信号，当然迄今也没收到什么太像样的。

一句话：FAST不是“红岸”，不会招来外星人。

问题2：FAST和当地环境之间有没有互相伤害啊？

此大问题可分为若干子问题，依次速答之：

天气会不会影响观测？

不会。FAST是射电镜，不是探测可见光的光学镜，不会受到天气的剧烈影响，微小影响则可忽略不计。这就像雾霾天你看不见地平线上的山，却仍能打手机一样。

下大雨会不会泡汤？

不会。FAST的反射面板上密布小孔，板间有缝，反射面下，其坐落的天坑是典型喀斯特洼地，底部有天然暗河与溶洞，又人工挖有通往旁边洼地的排水隧道。你也不是鱼丸，就别惦记着在锅里游泳了。

（FAST反射面板单元上密布小孔，透光透水透空气，图片来自互联网）

（施工中的FAST底部排水隧道，图片来自互联网）

下冰雹会不会砸锅？

会，所以预备了防雹炮。FAST正处于当地一条冰雹天气的路径上，周边气象部门为此可以组织大规模应急联动联防，截至今年4月18日，三级炮站开炮打乌云，累计发射炮弹1995发，没二话，全轰碎了。

（保卫FAST的防雹炮一门，图片来自互联网）

会不会破坏生态？

不会。各方面环评都过硬。具体一例：FAST的反射面板透光透水透空气，下面的花花草草疯长依旧。

（FAST反射面下的植物，图片来自《中国国家天文》微博）

问题3：锅脏了怎么刷？

巨鼎初成，按说还不必操心刷锅的事，不过考虑到山风掠境，枫树飘叶，翠鸟落羽，黄臀鹎排泄……？

可资参考的还是FAST的老前辈阿雷西博，那里的工作人员有五十多年经验，他们回答得很简单：不刷！

阿雷西博的反射面板和FAST一样薄，铺在离地一定高度的索网结构上。要上去刷锅，不可能像《黄金眼》中的邦德那样仰身爽滑而下，而是要穿上类似雪鞋的分散体重装备，如履薄冰地清理，刷一次要花一个月，刷到月底大概月初刷的又脏了。

更重要的是，刷不刷的，对于射电望远镜的科学功能没甚妨碍，天文学家无所谓。

所以，阿雷西博慢慢就变成这样了（ ー ）。

（阿雷西博望远镜的反射面如今累积了不少残渣和藻类）

1997年拍《超时空接触》时，那个最光鲜的阿雷西博全景其实用了电脑特效，因为真的锅面，实在是，太脏了。

今年初，一帮来自德州韦斯拉科的美国高中生终于看不下去，颇费精力地造了一个清扫机器人，打算好好刷刷锅，可惜才到年中，就传出阿雷西博因经费不足恐遭关停的噩耗。

贵州高中的新一代极客们，你们要趁早啊。

5.FAST之父——南仁东

缅怀南仁东老先生

生于1945年2月的南仁东先生，是吉林辽源人。他是我国著名天文学家，国家天文台研究员，2017年入选中国科学院院士候选人名单。南仁东先生还是我国天眼（FAST),全球最大的射电望远镜建造的发起者，首席科学家兼总工程师。老人家在国内求学期间，先后获得硕士和博士学位，后来到日本国立天文台深造，并任客座教授。直到1982年回国在北京天文台工作并任副台长。南仁东先生一生获得了很多科学成就，获得个人专利39项，发表科学论文222篇，并撰写了相关著作7本。他是射电天文学上的研究，极其深入。早在1978年还在读研究生期间，他就提出利用射电强源CygA校准 ，密云米波综合孔径望远镜的方式，来提高精度，并在实际观测中进行了应用，成功的修正了电离层模型的改进和阵列望远镜的成像。

FAST选址期间外国同行给出意见

在1984年，他使用甚长基线测量技术（VLBI),对其它星系进行了研究分析。期间在他的领导下，全球的天文网进行了十多次观测，并首次在观测中应用VLBI快照模式，取得了重大的天体物理成果。此举纠正了，以前对类星体3C119观测结论的错误。当时用VLBI技术拍摄的3C119星系合成图，达到了国际最高水平。这样的成功，让南仁东先生得到了许多国外大公司和天文台的青睐，他们愿意提供更好的设备，和一天顶在国内一年的工资，想让他留下来，但他还是毅然的返回了祖国。此后南仁东先生还指出了针对UV覆盖处理方法，后被天文学界的同行广泛采用。在这之后南仁东先生着手建立起了北京VLBI图像处理中心，使80年代的中国对国际VLBI数据处理、分析及研究成为可能。南老在这个领域的突出贡献和成果，受到了国际同行的认可。

带病坚持工作中的南仁东先生

在国内，南仁东先生参加探月工程科学论证，并把VLBI技术应用于嫦娥系列飞船精密测轨方面。在他的引导下，确认了密云天文台50米天线传输数据的可能性，在天线前期设计阶段，提出了反射面背架隔离处，金字塔形结构的建议，并被天线设计单位采用。他还参加了上海天马65米天线的建设工作，提出天线应以天体分析和深空探测为主，在建成后对基地设备进行了验收。最让大家所熟知的就是，中国天眼FAST的建造和使用了。起初，在1993年东京召开的国际无线电联盟大会上，其他10多个国家的天文学家提出，要建造一个全新一代的大型望远镜，才能满足今后对宇宙更深处的探测。会后南仁东先生心里就想着要为国家建造一个，不能在这方面受制于人，他和同行的同事说咱们也造一个吧。

年轻时期，工作中的南仁东先生

1994年7月份，中国天眼500米口径球面射电望远镜，初期工程概念构想由南仁东先生正式提出。同年南老就开始了选址工作，带着300多幅遥感卫星测绘的地形图，长时间对南方的大片地区进行考察。先后对比了1000多年洼地，时间跨越12个年头，经过比较最终选定在贵州省平塘县的一处洼地。1995年11月，以北京天文台为主，还有国内20余家大学和科研机构，共同组建了“大型射电望远镜”建设中国推进委员会，南仁东先生为主要带头人。2001年FAST作为科技重大项目正式立项，并得到中科院的支持，同年10月FAST预研究报告总体验收。2007年7月，国家发改委批复了FAST国家科技基础设施立项的建议书，FAST正式进入工程可行性研究阶段。08年10月发改委批复了可行性研究报告，FAST正式进入初期设计阶段。

建设初期南仁东先生，在工地附的宿舍里

2011年3月FAST开工报告获得了国家发改委和贵州省政府的批准，当月FAST500米口径球面射电望远镜正式开工建设。预期耗时5年半，总投资6.67亿元。2016年9月中国天眼FAST主体基本建设完成，此时南仁东先生已罹肺癌，但他毅然坚持工作，从北京飞赴贵州，亲眼见证自己耗时近23年心血的科学工程完工。同月25日FAST，500米口径的全球最大射电望远镜正式启用，开始接收来自宇宙深处微弱的脉冲信号。FAST的建成，标志着中国是目前拥有最大射电望远镜的国家。它的反射与接收面积约25万平方米，相当于30个标准足球场。比德国波恩100米望远镜灵敏度提高了10倍，比美国阿雷西博300米望远镜综合性能提高10倍。FAST的使命就是发现宇宙未知事物，脉冲星，暗物质，检测微弱的电磁脉冲信号，寻找可能存在的地外文明。自建成到如今FAST中国天眼已发现近59颗新脉冲星，其中44颗已得到确认。2019年3月首次和上海天马天文台团队成功地进行了联合观测，这说明我们国家拥有自主知识产权的FAST具备全球组网，联合观察的能力。

南仁东先生于2017年9月15日逝世

南仁东先生中国天眼FAST建成一年后，于2017年9月15日，在美国因病情恶化，经抢救无效死亡。南老用自已的大半生，为国家建设的当代最先进的望远镜，为的就是在天文观测方面不受制，不落后于其他国家。最诊断出肺癌后，他依然坚持在工地上工作，为自已一生热爱的天文科学奉献出自己的生命。他用的坚持，努力谱写了自已传奇的科学人生。正是这样的朴实的科学家，才让我们国家不落后于其它国家。是的，我相信中国科学巨匠南仁东先生，已经变成天空中一颗明亮的星星，为中国的天文事业照亮道路。“美丽的宇宙太空，正以它的神秘和绚丽，召唤我们踏过平庸，进入无垠的广袤——南仁东。”