书名：中国天眼 · 总体卷
定价：89.0
ISBN：9787115641984
作者：姜鹏 钱磊 朱明
版次：第1版
出版时间：2025-04

内容提要：
本书对一个已经开始成功运行的大科学装置——500 米口径球面射电望远镜（FAST）的 设计、建设、调试和运行情况进行系统总结，主要内容包括射电天文学和射电望远镜、FAST的设计概念、FAST 的核心科学目标、FAST 的建设和调试、FAST 的运行管理与成果、FAST的未来规划，以期为未来其他大科学工程的实施提供参考。此外，本书中介绍的射电望远镜原理和射电天文观测的相关知识，对于培养射电天文学领域的后备人才也具有不可忽视的积极意义。 本书适合地球科学、天文学等专业的高校师生和相关领域的科技工作者阅读参考。



作者简介：
姜鹏：目前担任500米口径球面射电望远镜（FAST）总工程师，是在该工程一线成长起来的*青年代表。在建设期间，主持研制了疲劳性能突破国内外标准2.5倍的高性能钢索结构，发展了串联拉索沿导索空中累积滑移扩展施工方法，建成了世界上跨度*、精度*及工作方式极特殊的索网工程；进入调试阶段后，接替南仁东先生担任FAST总工程师*主持调试工作。创新性地基于力学仿真技术研制了反射面控制及*评估系统，发明了新型的低速模式航向获取技术及多系统数据融合测量方法，进而建立了适于FAST特殊工作方式的望远镜测量与控制方法体系；FAST调试成功及投入使用催生一系列科学成果，直接推动中国射电天文研究力量挤身国际*梯队；获得专利25项，部分成果已得到推广应用。曾获得中国青年科技奖、万人计划青年拔尖人才、詹天佑奖、广西技术发明一等奖、北京市科学技术一等奖、北京青年五四奖章、中科院关键技术人才等。 钱磊：2009年在北京大学天文学系获得博士学位。2009年*今在中国科学院国家天文台FAST工程工作。在FAST调试期间，负责FAST调试中的观测规划和数据格式转换等工作。在调试期间参与发现了一批脉冲星，包括FAST*颗脉冲星。2018年入选中国科学院青年创新促进会。2019年获北京天文学会“北京青年*科技论文”一等奖。发表SCI论文30多篇。 朱明：2001年获加拿大多伦多大学天文学博士学位，曾任职于加拿大赫兹伯格天体物理研究所，派驻美国夏威夷联合天文中心。现为中科院国家天文台研究员，FAST运行和发展中心科学与数据部主任。主要负责FAST科学观测规划子系统与科学数据处理子系统的建设，主持国家重点研发课题星系中性氢巡天项目的研究。在射电天文学、星系中的恒星形成、星际介质和星系演化的多波段观测、天文信息学、天文大数据处理技术方面已发表科学论文100余篇。

目录：
第 1 章　射电天文学和射电望远镜 ……………………………… 1
| 1.1　天文学的兴起 |…………………………………………………………… 1
1.1.1　天文学与生活 …………………………………………………… 1
1.1.2　现代天文学 ……………………………………………………… 4
| 1.2　射电天文学 |……………………………………………………………… 7
1.2.1　射电天文学的发展 ……………………………………………… 7
1.2.2　射电天文学简介 ………………………………………………… 11
1.2.3　射电望远镜的基本组成 …………………………………………15
1.2.4　世界各地的射电望远镜 …………………………………………18
| 1.3　FAST 的原动力 |… ………………………………………………………25
第 2 章　FAST 的设计概念 …………………………………………27
| 2.1　望远镜的总体概念 |………………………………………………………27
2.1.1　传统望远镜的形态 ………………………………………………28
2.1.2　大射电望远镜的创新概念 ………………………………………29
| 2.2　选址与台址勘察 |…………………………………………………………30
2.2.1　大射电望远镜对喀斯特洼地的要求 ……………………………31
2.2.2　FAST 的选址 ……………………………………………………33
2.2.3　台址勘察 …………………………………………………………34
| 2.3　主动反射面技术 |…………………………………………………………35
2.3.1　主动反射面的总体概念 …………………………………………35
2.3.2　主动反射面的变形 ………………………………………………39
| 2.4　馈源支撑技术 |……………………………………………………………40
2.4.1　轻型索驱动并联机器人技术 ……………………………………40
2.4.2　馈源相位中心的*定位 ………………………………………43
| 2.5　测量与控制技术 |…………………………………………………………44
2.5.1　主动反射面测量与控制 …………………………………………46
2.5.2　馈源支撑测量与控制 ……………………………………………47
2.5.3　总控系统 …………………………………………………………48
| 2.6　FAST 接收机系统 |… ……………………………………………………50
| 2.7　FAST 的基本性能参数 |… ………………………………………………52
第3 章　FAST 的核心科学目标 ……………………………………56
| 3.1　时域科学目标 |……………………………………………………………57
3.1.1　脉冲星 ……………………………………………………………58
3.1.2　快速射电暴 ………………………………………………………63
| 3.2　频域科学目标 |……………………………………………………………65
3.2.1　河内中性氢21 厘米谱线成图 …………………………………66
3.2.2　河外中性氢星系 …………………………………………………68
3.2.3　分子谱线 …………………………………………………………73
3.2.4　连续谱 ……………………………………………………………73
| 3.3　其他科学目标 |……………………………………………………………74
3.3.1　星际闪烁 …………………………………………………………74
3.3.2　地外文明探索（SETI） …………………………………………75
第4 章　FAST 的建设和调试 ………………………………………78
| 4.1　台址与观测基地的建设 |…………………………………………………78
4.1.1　台址的建设 ………………………………………………………79
4.1.2　观测基地的建设 …………………………………………………80
| 4.2　主体结构的建设和调试 |…………………………………………………81
4.2.1　主体结构的建设 …………………………………………………81
4.2.2　主体结构的调试 …………………………………………………85
| 4.3　测量与控制系统的建设和调试 |…………………………………………87
4.3.1　测量与控制系统的建设 …………………………………………88
4.3.2　测量与控制系统的调试 …………………………………………90
| 4.4　电子学系统的建设和调试 |………………………………………………92
4.4.1　电子学系统的建设 ………………………………………………92
4.4.2　电子学系统的调试 ………………………………………………96
| 4.5　性能指标的实现与国家验收 |……………………………………………99
4.5.1　性能指标的实现 …………………………………………………99
4.5.2　国家验收 ……………………………………………………… 102
第5 章　FAST 的运行管理与成果 ……………………………… 104
| 5.1　数据中心与门户网站建设 |…………………………………………… 104
5.1.1　数据中心建设 ………………………………………………… 104
5.1.2　门户网站建设 ………………………………………………… 107
| 5.2　用户管理、数据管理和观测计划管理 |……………………………… 110
5.2.1　用户管理 ……………………………………………………… 110
5.2.2　数据管理 ……………………………………………………… 112
5.2.3　观测计划管理 ………………………………………………… 113
| 5.3　阶段性的科学成果 |…………………………………………………… 115
5.3.1　时域科学成果 ………………………………………………… 115
5.3.2　频域科学成果 ………………………………………………… 116
5.3.3　其他科学成果 ………………………………………………… 118
| 5.4　应用方面的探索 |……………………………………………………… 119
5.4.1　行星雷达 ……………………………………………………… 119
5.4.2　脉冲星时间基准 ……………………………………………… 121
| 5.5　信息发布和大众科普 |………………………………………………… 122
5.5.1　信息发布 ……………………………………………………… 122
5.5.2　大众科普 ……………………………………………………… 123
第6 章　FAST 的未来规划 ……………………………………… 124
| 6.1　可以预见的科学成果 |………………………………………………… 124
6.1.1　近期科学成果 ………………………………………………… 125
6.1.2　长期科学成果 ………………………………………………… 126
| 6.2　望远镜性能提升的规划 |……………………………………………… 129
6.2.1　*宽带接收机 ……………………………………………… 129
6.2.2　相位阵接收机 ………………………………………………… 130
| 6.3　下一代巨型射电望远镜 |……………………………………………… 131
6.3.1　未来的单口径射电望远镜 …………………………………… 132
6.3.2　射电望远镜阵 ………………………………………………… 133
6.3.3　其他类型的射电望远镜 ……………………………………… 134
大事记……………………………………………………………… 137