中國天眼介紹

目前，我國500m口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，簡稱FAST）已經開始正式投入運營。它的成功使我國一舉成為具有世界最大單口徑、最靈敏射電望遠鏡的國家。中國天眼的存在，使得深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星，對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。

中國天眼對宇宙和地外文明探索方面的作用已經被大家所熟知，并被廣泛認同。

據介紹，平塘500米口徑球面射電望遠鏡系統工程已經成為世界最大的射電望遠鏡。對于射電望遠鏡，很多人認為它只是一種天文學研究的設施，殊不知，在冷戰期間，射電望遠鏡曾經被廣泛用于軍事用途。 射電望遠鏡中國領先全球 與直接成像的光學天文望遠鏡不同，射電望遠鏡的原理是用外形像碟狀的天線，接收無線電波來確定航天器的位置和軌道。因此這個射電望遠鏡的口徑越大，它的探測范圍越遠，也就是“視力”越好，能接收遙遠天體發出的微弱電磁波信號。 阿雷希波射電望遠鏡是目前世界上最大的單面口徑射電望遠鏡，口徑300米，但在貴州的500米口徑射電望遠鏡FAST建成之后，阿雷希波射電望遠鏡將退居第二。貴州FAST射電望遠鏡接收面積相當于30個足球場大小，外形與衛星天線相似。和中國的FAST相比，阿雷希波確實是老了。據中科院國家天文臺射電部首席科學家李菂介紹，我國的FAST與美國的阿雷希波望遠鏡都是整體固定在地面上，但我國望遠鏡500米半徑的球面是由4400多面主動反射單元構成，這一個個小的反射單元可以進行對焦，因此靈敏度可達阿雷希波望遠鏡的2倍，巡天速度是它的10倍。

(阿雷希波望遠鏡）

與號稱“地面最大機器”的德國波恩100米望遠鏡相比，靈敏度提高了10倍。FAST建成之后，將保持世界領先地位二三十年。 射電望遠鏡的外形差別很大，有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡，有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡，有射電望遠鏡陣列，還有金屬桿制成的射電望遠鏡。未來在中國貴州建造的500米直徑射電望遠鏡就屬于前者，該望遠鏡將包括一系列電動機，以改變碟型衛星天線常規的外形，因此它能夠掃描到天空的大部分。由于實現了阿雷希波射電望遠鏡的3倍太空觀測能力，天文學家們預測這個500米直徑的射電望遠鏡將揭開新的星系，并且完成了對70億光年距離的深空目標的觀測。

（德國波恩100米望遠鏡)

據美國媒體報道，500米直徑射電望遠鏡項目涉及了中國眾多高科技領域，如天線制造、高精度定位與測量、高品質無線電接收機、傳感器網絡及智能信息處理、超寬帶信息傳輸、海量數據存儲與處理等。它將擁有約30個足球場大的接受面積，建成后將成為世界上最大的單口徑射電天文望遠鏡。與其他望遠鏡不同，它既不是架在山頂，也不遨游太空，而是在貴州一片喀斯特洼地中立足，猶如一只巨大的“天眼”，監測著遙遠天空中的一舉一動。

在這里，我們不得不提一位已經逝世的科學巨匠，中國天眼之父--南仁東，沒有他就沒有FAST。1993年，日本召開了國際無線電科學聯盟大會，各國的科學們紛紛提出要研究下一代射電望遠鏡，但參與該項會議的西方國家，卻把中國排除在外。南仁東時任北京天文臺副臺長，得知消息后，便向同事提議“我們也建一個吧”。 熟不知這一句話，就把南仁東的余生與“天眼”牢牢地綁在了一起。24年的時光里，南仁東全身心的投入該項目，從選址到模型試驗，無一紕漏。甚至在FAST竣工時期，已經確認患有肺癌的南仁東，還親自到了施工現場。自FAST啟動使用，已經有兩年了，南仁東也于2017年逝世。FAST帶給我們的感動和震撼，依舊難以忘懷。

軍事用途不可小覷

對于射電望遠鏡，有人會說它只是一個天文研究設施，對國家安全沒有什么作用。但是翻開射電望遠鏡的發展歷史，就會令人大吃一驚。目前還是世界最大的阿雷希波射電望遠鏡及其龐大的輔助系統始建于美蘇冷戰最激烈的1963年，而且這座射電望遠鏡直接由美國國防部投資建設。在50年前，阿雷希波射電望遠鏡是世界上靈敏度最高的宇宙監聽系統，如今依然可以發揮這樣的作用。

據后來解密的軍事材料顯示，在上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這么發達。而那時又是冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段，雙方都在積極地發展更強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈，核武競賽一時間進入了瘋狂的地步。但是隨之而來的一個問題是，美蘇雙方都能確保自己擁有足夠的核武器將對方摧毀數次，而誰能先探測到對方彈道導彈行動則成為一項“更為重要的能力”。在沒有先進的軍事間諜衛星和導彈預警衛星的情況下，高精度、大口徑射電望遠鏡擔負起了監測彈道導彈動向的“彈道導彈預警”重任。

中國天眼對宇宙和地外文明探索方面的作用已經被大家所熟知，并被廣泛認同。如果你認為它的存在僅僅是為了探索太空的話，那只能說你太年輕、太單純了。事實上，我國天眼是我國軍事安全主要的組成部分，其重要意義絲毫不亞于我國的北斗導航衛星和兩彈一星。今天我們就來談談中國天眼在軍事上的重大意義。

首先是對衛星信號的接收能力。根據公開報道，我國天眼對衛星數據接收能力提高100倍不止。對于接收到的衛星信號可不僅限于我國自己的衛星，而是全球的衛星信號。雖然接收到這些衛星號要進行破解依然存在難度，但終究是提供了破解的可能。想想看，當全球的衛星信號都能接收和破解之后，未來的戰爭會是怎樣的情景。單方面透明的作戰環境，伏擊你沒任何商量。

第二，檢測衛星。據說中國天眼可以看清楚上千公里外一根火柴棒發出的亮光。這樣的觀測能力可以對傳入地球軌道的小行星進行檢測，確保人類免受外來行星的撞擊。同時，天眼強大的檢測能力也可以時刻檢測全球的衛星運行。當這些衛星被檢測之后，無論是具有針對性的干擾它、甚至打掉的它都變得很容易。

第三，超遠程預警能力。據悉，中國天眼具有高分辨率微波巡視能力，可以以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號，對全球的衛星、火箭等活動進行檢測，可以作為一部超大型被動戰略雷達為我國的戰略預警進行服務。

以上這些作用，任何一個都是事關國家戰略安全的，其中重要意義相比大家都清楚。

大家要能夠接受這樣一個現實——任何一種先進的科學技術都會率先應用到軍事上，天眼也一樣，它是具備軍事用途潛力的。歡迎關注兵器知識譜，今天咱們來解答一個關于天文射電望遠鏡的問題。

按照慣例，在解答之前作者首先要延伸一些與問題相關的專業知識，咱們就從了解“天眼”究竟是什么東西開始吧。

所謂“天眼”指的是我國500米口徑球面天文射電望遠鏡，英文名為Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，簡稱“FAST”，是世界上最大的單口徑射電望遠鏡，綜合性能是美國阿雷西博射電望遠鏡的10倍。。

它坐落于貴州省平塘縣山區，于2011年3月正式開工建設，2015年2月竣工，同年10月開始投入使用，工程總投資6.67億元，項目總投資60億元，該工程為國家重大科技基礎設施。

“天眼”的功能是巡天接收來自宇宙天體發出的無線電波、對暗弱脈沖星及其他暗弱射電源的搜索、高效率開展對地外理性生命的搜索等6個方面實現科學和技術的重大突破外，還將作為一個多學科基礎研究平臺，有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣，觀測暗物質和暗能量，尋找第一代天體。

我們先不管上述中那些看一眼就讓人眼暈的天文學專業術語，就實質而言，“天眼”就是一部射電望遠鏡，探測原理是以被動接收來自宇宙的無線電波的形式達到探測目的，而無線電波則是一種電磁波，本質上與人類使用的電磁波是一樣的，僅在頻率是外行有所區別。

因此世界上那些包括“天眼”在內的天文射電望遠鏡本質是一部被動雷達。所謂被動雷達也稱“無源雷達”，它的特點是不像主動雷達那樣需要向空域發射電磁波實施探測，通過接收從目標身上反射回來的回波來達到探測目的。

“無源雷達”對空域進行探測時本身不發射任何形式的電磁波，而是被動地接收目標反射回來的電磁波達到探測目的，這些電磁波的來源是其他參考電磁波，即任何一種設備所發出的任何形式的電磁波。

如何來理解這個“參考電磁波”呢？舉個例子：上海有一座東方明珠廣播電視塔，承擔上海6套無線電視發射業務，地區覆蓋半徑為80公里，假設在80公里內架設一部無源雷達，那么當飛機飛入該空域時，飛機的本身就會對東方明珠廣播電視塔所發射的廣播電視無線電信號產生反射現象，而這些反射回來的電磁波就會被這部無源雷達接收到，這就是無源雷達的工作原理，而廣播電視無線電信號就是無源雷達的參考電磁波之一。

“天眼”天文射電望遠鏡的工作原理與無源雷達完全一致，至于它的軍事用途則表現在兩方面，即主觀軍事用途和可觀軍事用途，下面我們就來詳細闡述“天眼”在這兩方面的軍事用途的體現形式。

▼下圖為“武仙座”無源相控陣雷達，它的探測原理就來自于天文射電望遠鏡，而射電望遠鏡的原理又來自于被動雷達。

“天眼”天文射電望遠鏡的主觀軍事用途

廣大讀者朋友們千萬不要被“主觀”這個字眼唬住，所謂“主觀”說白了就是瞎編的，但是需要特別指出的是這里所說的“瞎編”并未那種無的放矢的吹牛皮，而是對科學技術的一種有根據的揣測，比如說根據防空導彈的制導原理，科學家揣測可以將其改裝為地對地彈道導彈（事實證明確實可行）。

我國的“天眼”天文射電望遠鏡的主觀軍事用途就是被科學家們揣測出來的，因為“天眼”計劃提出的年代是1993年，那時候國家還很窮，GDP僅為3.57萬億元（人民幣），外匯儲備則只有211.99億（美元），國防預算更是只有可憐的73.9億美元，當時美元對人民幣的匯率為1:0.89，國防預算換算成人民幣也只有657.7億人民幣，而“天眼”計劃最初的項目總預算超過了10億，相當于0.015%的國防預算。

很顯然，在國家極度困難時期，如果“天眼”計劃在向國家提出申請立項時只單純地強調天文學領域的科研用途，那么國家將會毫不猶豫地將該計劃擱置下來，因為這個時期要用錢的地方實在是太多了，而且國家已經制定“以經濟建設為中心”的國策，任何事都要為經濟建設讓步，至于天上的星星嘛，只會讓你等國家有錢了以后再研究。

然而對于“天眼”計劃來說是萬萬等不起的，因為計劃開啟前后發生了許多事情，幾乎每一件事都比研究星星的“天眼”來的急迫，比如1992年就立項的“國家載人航天計劃”（即神舟系列宇宙飛船，燒錢啊）、1996年臺海危機（打仗更要花錢）、1998年抗洪搶險（開支跟打仗基本沒有區別了）、1999年開啟對“瓦良格”號航母的翻修計劃~~~

90年代的每一年幾乎都有重大國家項目立項，不可能再拿出多余的給錢給科學家們去研究星星，如果真的老老實實“等國家有錢”再開工建設，那么“天眼”計劃的立項就只能到本世紀初了，而等我們見到“天眼”這口大天鍋時有可能是5年后的事了（即2025年）。

如何才能讓國家更重視這個計劃呢？以南仁東等科學家為核心項目組想出了一個極好的主意——想辦法讓項目與軍事產生聯系！

于是立項申請報告上就有了這些內容：第一、具有完全自主知識產權；第二、可作為國家戰略雷達探測儲備手段；第三、對信息整合技術、電子技術、雷達探測技術的發展提供極好的研究契機；第四、可對人造衛星精確定位技術進行研究。

上述內容雖然沒有直截了當地闡述軍事用途，但是字里行間都在向閱讀項目書的人傳達一個信息——有了它就能使國家在軍事戰略層面占據優勢地位！這份報告經過國家的研究以后于次年獲得立項，即1994年。

▼下圖為落成的“天眼”，立項以后“天眼”計劃進行得十分順利，基于它存在巨大的軍事用途潛力，實施過程中幾乎達到了“要人給人，要錢給錢，要政策給政策”的程度，比如該項目需要搬遷當地居民1.5萬人，國家和當地政府都積極支持，工程從2011年3月正式開工建設到2016年9月25日落成投入使用僅耗時5年。

“天眼”天文射電望遠鏡的客觀軍事用途

所謂客觀的軍事用途指的是“天眼”在軍事上能發揮的實際用途，即發揮無源雷達的作用。“天眼”在結構上雖然與美國的阿雷西博射電望遠鏡相同，但是性能卻天差地別。

兩者性能上的區別主要體現在堂測方式上，美國阿雷西博射電望遠鏡的探測方式與傳統被動雷達一樣，即多普勒效應原理；而“天眼”的則相當于相控陣雷達，若果說“天眼”是一部雷達，那么它就是一部實打實的“無源相控陣雷達”，而且使世界上最大的無源相控陣雷達。

無源相控陣雷達優勢什么東西呢？我們以國產DWL-002型被動探測雷達系統為例來詳細介紹（以下簡稱02型被動雷達）：

02型雷達是一種反隱身飛機雷達，是一種能對空中、地面和海上目標進行定位、識別和跟蹤的電子情報偵測系統，它可以作為無源三維防空雷達使用，作用距離可達500公里左右，并對隱身目標有探索能力。該系統具有隱蔽性好、探測距離遠、抗干擾能力強等性能特點。

其工作原理如下：因為標準的方波脈沖、三角波脈沖等都只在理論上存在，而實際的脈沖形狀受到元器件工藝和制造質量的影響，即使同一型號的脈沖發射器之間也有些微差別，而02型雷達被動探測雷達系統恰恰能分析出這種差別。

相比之下，傳統電子情報偵察系統的偵察對象通常僅是脈沖信號的脈沖寬度、脈沖間隔和脈沖重復頻率等參數，掌握這些參數后就可以對這種信號的輻射源實施有效的電子干擾，并不需要做到區分同型脈沖發射器各自發射的同類信號。

▼下圖為正在浮航的潛艇，紅色箭頭指示的兩坨東西就是潛艇專用的被動雷達，它不發射任何形式的電磁波，指示被動地接收目標信號，因此隱蔽性非常好。

該系統對目標的實際定位精度可達到2%~3%CEP（圓概率偏差），能夠探測到雷達反射截面小于0.01平方米的目標，最大探測距離500公里，200公里內可同時跟蹤40個目標。以無源相控陣雷達為代表的被動雷達的優勢不在于紙面性能，而在于目標無法意識到自己已經被盯上了。

這只是一款小小的陸基機動型型無源相控陣雷達體現出來的性能，那么直徑達500米的“天眼”如果用來探測包括衛星在內的目標時又會體現出什么樣的性能出來呢？

“天眼”一共由4443塊反射面組成球面天線，基于“相控陣雷達”式的設計，每一塊反射面都會隨探測目標角度的變化而變化，比如探測天體的方位發生變化時，控制可利用促動器控制下拉索，在500米口徑反射面的不同區域內驅動反射面動作，形成直徑為300米的拋物面，以實現對天體精確觀測和定位。

比如2017年10月，“天眼”發現2顆距離地球分別約4100光年和1.6萬光年新脈沖星，這次發現 是我國射電望遠鏡首次發現脈沖星。

所以“天眼”一旦被安裝上軍方接口，它就能實現以下功能：第一、對包括軍用衛星在內的空間飛行器進行測控；第二、非相干散射雷達信號探測；第三、高分辨率微波巡視。

我們重點介紹“非相干散射雷達探測”：所謂“非相干散射雷達探測”是指根據介電常數的熱隨機起伏引起電磁波散射的原理，從地面上用大功率雷達探測電離層特性的方法。

探測方法為：非相干散射回波信號的功率、頻譜(或自相關函數)等都是可測量的。通常有 3種測量方法，即確定散射輻射中等離子線的位置，稱為等離子線法；基于散射能量總和與電子密度的比例關系推算電子密度等參數，稱為功率法；法拉第旋轉法(見電離層無線電波傳播)。

因此“天眼”利用該原理進行探測時本質上就是在發揮“超地平線雷達”的功能，即HOT雷達（超視距雷達）。傳統的超地平線雷達的探測距離為800～3500km，而“天眼”則能探測800~11000Km，世界上80%的洲際彈道導彈剛剛升空就會被它發現，這也是“天眼”項目組敢于向國家吹出“可作為國家戰略雷達探測儲備手段”這個牛皮的依據，同時也是“天眼”客觀上體現出來的潛在軍事用途的主要形式。

▼下圖為俄羅斯咋前蘇聯時期建造的超地平線警戒雷達，它能接收從電離層反射的電磁波探測信號。

綜上所述我們可以得出這樣的結論：第一、“天眼”是一種以探測宇宙天體為主的天文射電望遠鏡，它的功能相當于一部大型無源相控陣雷達；第二、在利用“非相干散射雷達探測”技術實施探測時可發揮超地平線雷達的功能。因此擁有巨大的軍事用途潛力，同時也是我國軍事戰略探測儲備手段之一。

其實做為一款世界上最大、最先進的天文射電望遠鏡，如果一味地強調它在軍事上的用途，那么國家前后60個億的投資可就等于打水漂了，畢竟我們的目標始終是星辰大海，用它來多找幾顆脈沖星，建立屬于我國自己的星際導航定位系統才是發揮它核心作用的地方。

而那些始終對我國鬼鬼祟祟的外國間諜衛星應該交給擔負國土防空的空軍和CTMD反導系統，當然也少不了火箭軍和海軍發揮的戰略核威懾。

▼下圖為使用脈沖星定位系統進行星際飛行的“宇宙戰艦”想象圖，脈沖星導航系統的意義與地球上使用的衛星定位系統是一樣的，未來人類要實現星際旅行的第一部就是要解決定位和導航問題，而“天眼”最大的作用就是盡可能地找到更多脈沖星，用它們來組建星際導航系統。如果只用來做為軍事用途，那無異于“牛刀殺雞”。

它不叫天眼，它有名字。叫“射電望遠鏡”，其軍事用途也絕對不可小覷！

據說，“射電望遠鏡”曾被蘇聯軍方用來對西方敵對陣營進行情報搜集工作。一位前蘇聯克格勃回憶稱，是因為扮演著“截取無線電信號，監聽北約國家的電話交談”的角色。

在中國貴州省就有著500米口徑的球面“射電望遠鏡”。據稱，是目前世界上最大的“射電望遠鏡”。很多人認為他是一種天文研究的設施，殊不知，在冷戰期間，射電望遠鏡曾經被廣泛用于軍事用途。

與直接成像的光學天文望遠鏡不同，射電天文望遠鏡的原理是用外形像碟狀的天線，接收無線電波來確定航天器的位置好軌道。因此這個射電望遠鏡的口徑越大，它的探測范圍越遠，也就是“視力”越好，能接收遙遠天體發出的微弱電磁波信號。

這種碟狀天線將由4400個三角形鋁板組成，它們將作為節點連接起來，可以由一個電動系統進行升降，來改變碟形表面的形狀。

射電望遠鏡射擊眾多高科技領域，例如，高品質無線接收機，傳感器網絡以及智能信息處理，超寬帶信息傳輸，海量數據存儲與處理。

據后來解密的軍事材料顯示，上世紀60年代軍事衛星技術還不像現在這么發達，那時也是冷戰時期美蘇陣營激烈對抗的階段，雙方都積極發展強悍的核武器和射程更遠的彈道導彈。隨后引發的一項問題就是，誰能先探測到對方的彈道導彈行動成為了“更為重要的能力”。在沒有先進的間諜衛星和導彈預警衛星的情況下，高精度，大口徑射電望遠鏡擔負起了監測彈道導彈動向“彈道導彈預警”重任。

這一時期，美蘇兩國分別在自己的勢力范圍內，尋找重要的觀測地點，修建了射電望遠鏡，通過大量望遠鏡觀測太空中的一舉一動，以此試圖盡早探明對手在發展彈道導彈武器方面的進展。

甚至到了21世紀的今天，一些西方學者正在探討利用射電望遠鏡進行反隱形飛機的設想。

如果你問天眼在軍事上的用途是什么，我回答不了。這玩意兒太專業，解放軍他也不告訴我呀。

但你問它有軍事用途嗎？那我能回答。即：日常生活中的任何東西在軍事上都有用途。針線、水果、房屋、橋梁、紙張、礦泉水、戶口本、樂器等等等等。何況世界最大的射電望遠鏡呢？！最簡單的推理就是，天眼可以觀察和定位太空敵情。

回答完畢。老師，你看能給多少分？哈哈哈哈??????

天眼天眼看天上的？所有物體一清二楚！軍事上哪更能清楚的監視敵方衛星！可以分辨衛星是干什么的，……

天眼在軍事上毫無用途，

目標太大，極易被摧毀。

但是建設天眼用到的技術是相控陣雷達整合呈像技術，有能力建造天眼，相控陣整合呈像就基本過關了。

簡單地說，中國天眼不直接用于軍事，但天眼所能做的，又可以說沒有一項與軍事絕對無關。

天眼只接收宇宙空間來的射頻信號。射頻信號是不可見的電磁波。天眼用于觀察星空用于天文研究。天眼不發射任何磁波，他不接受天空的飛機，衛星，火箭等物體的反射信號，他看不到飛機，衛星，火箭等飛行物他不能軍用。

超級雷達。你說有沒有用途。他不關接受外星未知信號也可以接受地球的信號

天眼對軍事上應該有用，如果設想把天眼放到低道衛星上，對地觀察，會對軍事更加有效！