FASTが貴州に設置　千里の川を遠くから観測

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この投稿は、2016年9月26日17時46分にzhenryによって最終的に編集されました。貴州日報のニュースです。日付：2016年7月3日。出典：貴州日報。著者：http://szb.gzrbs.com.cn/gzrb/gzrb/rb/20160703/02_02_0294.jpg　7月3日、世界で最も大きな単口径電波望遠鏡の最後のパネルが、計画通り我が省の平塘で設置されます。この口径500メートルの球面電波望遠鏡プロジェクトは、「第11次5カ年計画」における重要な科学技術基盤施設建設プロジェクトであり、貴州省の自然のカルスト地形を望遠鏡の設置場所として利用し、広大な天域における高精度な天文観測を実現するものである。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　本紙記者　楊俊波、鄧剛　撮影　天眼が目を開ける――FAST時代の到来　　　本紙記者　代楽、肖郎平　　約2300年前、偉大な詩人の屈原は、その驚異的な作品『天問』の中で、想像力に満ちた宇宙に関する思索を述べました。「遂古之初、誰伝道之？上下未形、何由考之？冥昭瞢暗、誰能極之？」　　1958年7月1日、毛沢東は七律『送瘟神』の中で次の二行の名句を書き残しました。「坐地日行八万里、巡天遥看一千河。」”　 　　2016年、中国の天文学の歴史において重要な一ページが貴州省で刻まれました。それは、口径500メートルの球面電波望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope、略称：FAST）が7月に完成するということでした。 　　FASTは何に使われるのでしょうか？天文台の科学者は次のように説明しています。「その研究範囲は天文学の幅広い分野に及びます。宇宙の初期の混沌状態、ダークマターやダークエネルギー、大規模構造、銀河や天の川の進化、恒星類の天体、さらには太陽系の惑星や近傍宇宙で起こる現象などの観測研究において、他に代わり得ない競争力を持っています。」” 　　私たちは生産のニーズを満たすための、さらなるエネルギー鉱物を見つけ出せるのでしょうか？人間が住むのに適した別の星を発見できるのでしょうか？宇宙に生命が存在することを発見できるのでしょうか？FASTは、上記の疑問に答えを探す道のりにおいて、重要な一歩を踏み出しました。 積極的な取り組みでFASTが誕生　電波天文学は20世紀30年代初頭に誕生した。1932年、アメリカの無線技術者カール・ガーテ・ジャンスキー（Karl Guthe Jansky）は無線アンテナを用いて、銀河系の中心（いて座方向）からの電波放射を検出した。これにより人類は、従来の光学波長域以外で天文観測を行うための最初の窓口を開いたのである。 　　そして貴州のFASTプロジェクトは、波乱に満ちており、「簡単そうで実は困難で、ありふれているようでいて最も奇妙だ」。”概念の提唱から立地選定、建設を経て、今年9月に運用が開始されるまで、FASTの完成には23年の歳月がかかり、その間に多くの人々の努力と汗が注がれました。十年磨一剣、決して虚言ではない。 　　1993年、国際無線科学連合の京都大会において、中国をはじめオーストラリア、カナダ、フランス、ドイツなどの天文学者たちが共同で、受信面積1平方キロメートルの巨大な電波望遠鏡（SKA）の建設を提案しました。その感度は、現在世界で最も大きな望遠鏡よりも2桁高くなる見込みです。 　　中国の科学者たちが提案している案は、中国の貴州省にあるカルスト地形を利用して球形の反射面、つまりアレシボ型のアンテナアレイを構築するというものです。これは、直径約300メートルの球面アンテナ30数基で構成され、数百キロメートル四方の範囲に設置されることになります。 　　残念ながら、この案は受け入れられませんでした。しかし、中国の科学者たちはそこで足を止めることなく、積極的に行動し、自ら新しいタイプのカルスト型観測装置、すなわち直径500メートルの球面電波望遠鏡の独自開発を提案した。 　　1994年4月、FASTプロジェクトは貴州省での立地選定作業を開始し、13年間に及ぶ予備研究が始まった； 　　2007年7月10日、FASTプロジェクトは発展改革委員会によって**ハイテク産業発展プロジェクト計画**に組み入れられた； 　　2008年12月、FASTプロジェクトの着工式が行われた； 　　2011年3月25日、中国科学院と貴州省人民政府が共同でプロジェクトの着工承認を行った後、FASTプロジェクトは正式に着工し、工期は5年半であった。 　　FASTの由来について言えば、積極的に行動し、実績を上げなければ地位は得られないという点を見過ごしてはならない。中国のFASTはSKAより10〜20年早く建設されました。中国の成果は、国際的な同業者からの尊敬を集めるだけでなく、中国をSKAプロジェクトの候補地としての重要なパートナーにもした。 　　オーストラリア連邦科学産業機構は、FASTプロジェクトにサービスを提供するための協定を**天文台**と締結し、空の19の領域を同時に観測できる先進的な電波受信機の開発を研究している。 　　SKAの主要加盟国である南アフリカの**研究財団副最高経営責任者であるニタヤ・チェッティは、FASTを視察した際に、「SKAは世界で最も大きな建設中の複合口径電波望遠鏡であり、FASTは世界で最も大きな建設中の単口径電波望遠鏡です。両者には天文学分野で協力する余地があります」と述べました。” なぜ貴州の大窩凼なのか？　なぜ科学者たちは貴州のカルストという概念を提唱したのか？　なぜ最終的には平塘の大窩凼が選ばれたのか？　電波望遠鏡の球形の反射面の形状が、場所を決定する上で最も重要な要素なのである。一方で、天坑はこの巨大な「鍋」を置くのにちょうど良い場所だ”；一方で、天坑に頼らない場合、大型電波望遠鏡を支える鋼鉄製の架構を地面から建設しなければならなくなり、コストが負担できないだけでなく、精度要件も満たせなくなる。 　　FASTはどこに設置するのか？科学者たちは全国規模で探し、特に注目されているのは南西部で、その中でも貴州が焦点となっている。最も優れた天坑とは誰か？これは難しい「ドラフト」だ。最終的に、大窩凼が際立ちました。 　　1994年、中国科学院のリモートセンシング応用研究所の専門家チームは、リモートセンシング技術、地理情報システム、現地での試験、および室内での分析試験を組み合わせた手法を用いて、391の候補となる窪地の地形・地質データベースを構築し、その後90以上を厳選した。 　　この度の候補地選定では、貴州省の普定県と平塘県から複数の低地が選ばれ、甘粛省、新疆ウイグル自治区、雲南省、広西チワン族自治区などでも基本条件を満たす低地が見つかった。 　　良いことには困難が伴う。意欲と忍耐力があってこそ、成功できる。第1回の候補地選定では、FASTの台地は決定されなかった。2002年9月、貴州省科学技術庁などの関係部門の責任者たちは**天文台と協議し、第2回の候補地選定を貴州省が主導することを望んだ。その後、関連部門間で合意に達し、元貴州工業大学の宋建波教授を責任者とし、劉宏、王文俊、向喜瓊などの博士・博士研究員を主要メンバーとする立地選定チームが結成された。 　　青い山々を歩き尽くしても、人は老いない。貴州選定チームは4年間にわたり、貴州地域の地質、水文地質、地震地質、気候気象などに関する大量の資料を収集し、省内に存在する数多くのカルスト窪地から743箇所のカルスト峰叢窪地を候補サイトとして選び出した。さらにその中から、黔南州、黔西南州、安順市に集中して分布する82箇所の窪地を初選した。普定と和平塘の間にはかつて激しい競争がありましたが、ソフトウェアによるシミュレーション評価と現地調査による評価を経て、平塘大窩凼が第1位となりました。　 　　「大窩凼」を候補地に選んだ理由は3つあり、1つ目は地形がFASTの形状に最も近く、工事での掘削量が最も少ないからだ；二つ目は、ここのカルスト地質によって雨水が地下に浸透し、地表で堆積して望遠鏡が損傷したり腐食したりすることがないからです；三つ目は、電波望遠鏡には「静かな場所」が必要であり、「大窪塘」の周辺5キロメートル以内には町村がなく、25キロメートル以内には県城が1つしかないため、無線環境が理想的です。 　　FASTプロジェクトの副マネージャーであり、黔南州の副知事でもある彭勃は、初めて平塘を訪れたのが1994年だったことを覚えている。「まるで神の手によって作られたかのような大窩凼の天坑は、最初に見た瞬間から私の心を打ちました」。 　　もし、中国がFASTプロジェクトを始めたのが、中国の科学者たちの積極的な行動の結果だとすれば；つまり、FASTが貴州に設置されたことは、貴州と和平塘が積極的に取り組んだことの重要性を再び示しているのです。 遥か遠く、100億光年先まで見通せる　全世界にはすでに多くの太陽系外惑星探査基地があるが、なぜFASTが特に注目を集めるのか？その独自性は「大きさ」にある！世界一の大きさなのだ！これまで人類が建造した中で最大の単一口径電波望遠鏡なのである！どれほど大きいかというと、FASTの直径は500メートルで、1里の長さに相当する。周囲の長さは約1.6キロメートルで、一周するのに約40分かかります。その反射面の総面積は約25万平方メートルで、受光面積は約30個分のサッカー場に相当する。 　　見た目は大きな鉄鍋のようだと言う人もいて、一般家庭のフライパンの直径が30センチメートルなので、これは1667個のフライパンを並べたものに相当する。 　　では、その大きな意味とは何でしょうか？単に見せびらかすためだけなら、退屈の方が大きいでしょうか？答えはノーです。**天文台FASTの技術者によると、地球外からの音声を探知する際、「天眼」の能力はその大きさと密接に関係しているという。簡単に言うと、目が大きいほど、遠くが見えるのです。 　　中国の「天眼」の視界はどれほど遠いのか？専門家によると、100億光年も離れた場所からの電波信号であっても、「天眼」によって捉えられる可能性があり、さらには高赤方偏移を持つ巨大なマイクロ波源銀河も発見でき、銀河系外で初めてメタノール超マイクロ波源の観測に成功するかもしれない；潜在的な星間通信信号を探し出し、地球外文明などを発見するために使用される。 　　特に特筆すべきは、この「天眼」が「死んだ目」ではなく、人間が自分の目を動かすように、天体の動きに合わせて自動的に向きを変え、天体から放たれる電波を受信できる点です。 　　中国の「天眼」の感度は、「地上で最大の機械」と称されるドイツのエフェルスベルク100メートル望遠鏡の10倍、20世紀の人類の十大工学プロジェクトの筆頭であるアメリカのアレシボ300メートル電波望遠鏡の2.25倍である。今後20年から30年間、この電波望遠鏡は世界トップクラスの地位を維持するでしょう。 　　**天文台の副台長であり、FASTプロジェクトの実務的な副指揮官でもある鄭晓年は、中国の「天眼」は宇宙に存在する中性水素を観測したり、星間分子を探知したり、パルス星を観察したり、星間通信信号を捜索したりする能力を持っていると強調した。多分野にわたる基礎研究プラットフォームとしてのFASTは、1年間で約7000個のパルサーを発見し、極限状態における物質の構造や物理法則を研究することができる；奇妙星やクォーク星の物質が発見される可能性がある；中性子星――ブラックホール連星の発見により、モデルに頼らずにブラックホールの質量を正確に測定できる；パルサーの到着時間を正確に測定することで重力波を検出する；最大の観測所として国際超長基線ネットワークに加わり、天体の超微細構造イメージングを行う。 　　海外メディアの評価によると、この「天眼」という愛称で呼ばれる巨大な望遠鏡は、中国の野心的な宇宙計画にまた一つ印象的な要素を加えたものであり、人類が宇宙を観測する方法を変える可能性を持っているとのことだ。 　　一つのデータがあり、それがいかに重要な意味を持つかを示しています。ノーベル賞の歴史において、天文観測に基づいて授与された10の業績のうち6つが電波望遠鏡によるものである。パルサー、クエーサー、宇宙マイクロ波背景放射、星間有機分子といった重要な天文学的発見がこれに含まれ、電波天文学は今やノーベル賞の揺り籠となっている。 　　長年にわたり、中国の科学者たちは常に他人の二次データを使っており、たとえ研究を行っても目立った成果を上げるのは難しかった。FASTは、観測分野における中国の弱点を補い、電波天文学分野において中国は「追い上げ」から「リード」へと移行することになる。 ■短評　　中華の子女は多くの偉大な志を持つ。 　　FAST指揮部では、基礎を築いた石碑の裏面に対聯が刻まれており、「北では鳥の巣を築き聖火を迎え、南では巣穴を作り星々を受け入れる」となっている。”確かに、我々の旅路は星々へ向かうものであり、これは**戦略的に定められた使命なのだ。 　　貴州はFASTプロジェクトの拠点として、プロジェクトのサービス提供者であるだけでなく、建設や研究にも積極的に参加している。この時代に恥じないよう、**や私たちの子孫が他人に支配されないよう、私たちは全力を尽くし、努力の中で成果を得、努力の中で成長し強くなっていくのです。 　　私たちの目指す先は星々であり、FASTプロジェクトだけでなく、他の分野においても同様であるべきです。復興の偉業、責任は逃れられず、光栄に思います。 我々の旅路は星々へ