因为年代的久远,很难找到那次大爆炸的有关线索。但中性氢却是来源于137亿年前宇宙大爆炸之初60秒内的物质,中性氢能够辐射出21CM氢谱线,能够穿越宇宙尘埃、星云等物质,方便望远镜接收。这就给大爆炸的研究提供了可能。
此外,天眼的另一个重要的使命就是寻找脉冲星。所谓脉冲星就是恒星衰老后经过超新星爆发后剩余质量坍缩形成的,由于没有达到奥本海默临界点而停留在中子星状态,没有最终形成黑洞的天体。这种中子星自转速度相当快,可以周期性地向宇宙空间发射脉冲信号。
这种脉冲信号由于恒星的位置基本不变,信号频谱又相对恒定,因此就像宇宙中的灯塔一样可以作为星际飞船的导航信标。比如我们国家的火星探测计划,驶出地球大气层的航天器就无法依赖GPS或北斗导航了,只能通过脉冲星才能定位、导航。
当然天眼在搜寻地外文明方面也有不俗的能力,尤其对15万光年内的信息的分辨率相当高。我们知道银河系的直径大约是10万光年,如果银河系存在地外文明,其智慧文明的人工电波信息很可能被灵敏的天眼发现。在天眼项目完成后,国际"搜寻外星人计划"项目向中国提出了合作搜寻外星信号的意向。
在国防和国家安全方面,天眼相当于一台高灵敏度的雷达能够微弱的微波讯号,因此在国防和国家安全等方面也能够发挥巨大的作用。可以作为被动战略雷达为战时服务。
天眼之父南仁东天眼这样一个国之重器,其价值足可以载入史册。在整个项目的建设过程中,有一个人却不能不提。这个人就是项目的总工程师南仁东。1945年南仁东出生于吉林辽源,毕业于清华大学无线电系。上世纪九十年代,担任国家大射电望远镜推进委、主任。此后,一直致力于中国天眼项目的建设。在项目建设中做出了开拓性的贡献。其中仅选址一项,南仁东拿着卫星地图在祖国西南大山里艰辛搜寻了十二年,现场遴选了一千多个洼地,最终才确定了贵州金科村大窝凼洼地。
该洼地是一个典型的喀斯特溶岩洼地。其地形近似一个完美的凹球面,不大不小,深度合适,可以使天眼建设减少大量土石方工程,节约经费。而且大窝凼洼地附近5公里半径内没有一个乡镇,最近的县城也有25公里之遥,人为的无线电干扰很少。加上喀斯特岩溶低地的特殊地质条件,洼地底部岩层下有深洞和地下河,可以通过引水渠保障雨水向下渗透,减轻设备的腐蚀。
在天眼建设过程中,南仁东为确保试验成功,以近70高龄亲自完成了"小飞人"载人试验。2016年,积劳成疾的南仁东已经患上了肺癌,但仍坚持奔赴贵州亲眼见证了天眼的落成。第二年,这位对天眼项目做出重大贡献的天文学家不幸逝世了,但他的丰碑中国天眼却耸立在了贵州高原上,他的事迹将与祖国的天文事业一道传诵千古。也许,南老只是太累了,也许,他只想化作星辰与他的天眼长伴。
这样的一个巨无霸,其耗电量也是惊人的。据测算,天眼在工作中一秒钟的耗电量会达到0.83度。满负荷功率将达到3000千瓦,相当于9万台家用电脑或者1500个2000瓦的电热锅同时工作。电热锅煮出来的是我们赖以生存的生物能量,而这口"巨锅"煮出来的则是人类探索宇宙的渴望和人类未来的希望。