多彩贵州网讯(综合整理)9月25日，世界最大单口径射电望远镜(FAST)在贵州省平塘县正式投入使用，这一500米口径的球面射电望远镜建设在喀斯特地貌天然形成的洼地中，被称为“中国天眼”。而安放“观天巨眼”的洼地也成为科学界关注的焦点，人们称这个名叫“大窝凼”的自然洼地为“地球上最美的眼窝”。如何利用自然条件为大射电望远镜找到合适的“家”？FAST项目选址科研团队负责人、贵州理工学院副院长宋建波揭秘在本世纪初为大射电望远镜秘密选址的过程。

　　从2002年11月接到大射电望远镜台址第二轮选址科研任务开始，贵州工业大学(后并入贵州大学)教师、地质工程专业博士后宋建波面临的第一个考验就是可供参考的资料极少。

　　“如果把每个可以建造望远镜的天然洼地比作一个‘窝’，那我们的研究范围内到底有多少‘窝’，这些‘窝’都在哪里？当时没有现成的资料，可以用的技术手段又非常有限，只能用‘笨办法’一个一个找，一个一个数。”宋建波说。

　　科研团队一头扎进了等身高的地形地质图里。从1:50万的地形地质图看起，岩石的分布特征让他们首先确定了“窝”肯定不会出现的地理位置，排除这些之后，其他区域就可能有适合望远镜“安家”的“窝”。

　　地质图随后被精确到1:1万，团队成员开始在一张张茶几大小的图上沿着密密麻麻的等高线“找圈圈”：“圈圈”越圆、越大就越有可能是要找的目标，“圈圈”旁边蚂蚁大小的数字则显示这是一座山峰还是一个“窝”。

　　“发现一个‘窝’拿笔记录下一个，看了8000多幅图，最后找出来一万多个‘窝’。”宋建波说，现在FSAT所在的“窝”就是其中一个，当时看图就感觉眼前一亮，“但哪个最合适不是感觉出来的，得靠科学。”

　　2003年7月，经过数次筛选，一个由743个“窝”组成的备选洼地数据库正式形成。最终，743个“窝”被进一步筛选出82个成为重点考察对象，这些喀斯特洼地集中分布于贵州黔南布依族苗族自治州、黔西南布依族苗族自治州和安顺市境内。

　　“翻山越岭，82个‘窝’一个都不能少。”宋建波回忆说，当时贵州的交通状况很差，有时调查一个“窝”路上要花一天时间，越野车顺着狭窄的山路前进，一边是大山，一边是悬崖，开到实在没办法前进的地方就停下来，大家徒步走到“窝”里。

　　实地调查并不是看看大山、敲敲石头那么简单，除了观察岩体和地质结构，山体里的水系统对望远镜的“人身安全”意义重大，一旦“窝”底的排水系统堵塞，山体中的水将无法流入地下暗河，望远镜就有被淹没的危险。科研团队经常要找到每一处水源，沿着明河、暗河行走研究水动力的过程，时常需要在三伏天顶着烈日走上很长时间。

　　两个多月的实地调查后，科研团队进入了近一年的核心攻关阶段：他们计划开发一套仿真系统，立体呈现每一个重点考察的“窝”和大射电望远镜结合在一起的样子，再对建设中需要考虑的几何、地质、工程等条件进行综合计算。

　　“这是我们科研团队的首创，做出来了以后类似的望远镜选址都能用上，选址难题就能找到解决之道。”宋建波说，这个系统应用起来轻巧，但开发起来比想象中难很多，开发者除了要有地质学的知识外，还需要扎实的数学、物理、计算机功底，“有时还需要一些灵感。”

　　系统最终给出了团队最想要的答案：挖方模型计算误差仅为0.44%，填方模型计算误差为0.66%，系统使计算效率大大提高，与此同时，系统还能计算出整个望远镜球心的建设位置，这将有利于施工阶段减少误差。

　　在“洼地三维仿真和台址优选系统”的支撑下，通过专业的定性分析和定量计算，科研团队给出了首批FAST核心备选台址，推荐中排名第一的“窝”就是“大窝凼”，用5种方法计算出的结果均为“好”。“打多”“砂锅堡葫芦冲”“商家冲”3个“窝”分列二到四名。

　　计算结果同时显示，“大窝凼”最适宜建设的射电望远镜口径为546米，最符合FAST500米口径的需求。之后，科研团队对“大窝凼”进行了更加细致的研究和计算。

　　FAST接收的信息一般是来自遥远宇宙极弱的天体无线电信号，任何轻微的电波干扰都将使FAST失去威力，同时，气候要素也影响着FAST的结构设计和正常使用，冰雹是影响望远镜运行安全的主要气象灾害。为此，2004年2月至2005年2月，贵州省无线电管理委员会和贵州省气象局对“大窝凼”进行了长达一年的无线电环境检测和气候环境监测。

　　70岁的杨朝明曾是大窝凼中的原住民，从2003年贵州省无线电管理局到平塘大窝凼进行无线电波测量起，杨朝明就成为了“天眼”选址考察组的接待人员和导游，为一批又一批的考察组带路，帮助他们外出买菜，挑水做饭等等，成了考察组的后勤保障人员。

　　杨朝明回忆说，2003年的冬月十六，他们去上班，我去砍柴给他们烧火，因为那几天很冷，一天要挑三四趟水才够他们用。他们有十几个人，就安排我在那里守设备，我又带路，有空的时候就带路，不忙的时候就给他们煮饭。当时给他们带路要花多长的时间，回转窑两三个小时，有时候去到山顶上去。老外来的时候，那草有人那么高，必须要用手来抛开，那时候没有勘察成功就到处喊带路，所以大窝凼的全景图都是我用了三天才找到那个拍照的位置。

　　作为世代居住在大窝凼中的原住民，杨朝明对于“天眼”最终选址建设在大窝凼中感到非常骄傲。