我国的大型施工工程不止仅仅有高铁工程或者水利工程，就在我国贵州省黔南布依族自治州州平塘县克度镇金科村，一项举国关注的高难度超大型工程：世界最大的单口径望远镜FAST工程在去年正式竣工，这一工程究竟难在何处？精在何处？又是怎样让世界发出惊叹的呢？
中国“天眼”为何震惊世界？毫米精度是核心技术！
在贵州省黔南布依族自治州州平塘县克度镇金科村“大窝凼”洼地，随着中国科学院国家天文台台长严俊一声令下，世界最大的单口径望远镜FAST的最后一块反射面单元在隆隆的鞭炮声中缓缓起吊，在完成了二次空中转接并用缆索吊下滑到指定位置后，被顺利安装在索网上。“观天巨眼”FAST主体工程顺利完工！
2017年9月15日深夜，就在中国“天眼”即将竣工一周年的时候，已为“天眼”操劳二十多年的，500米口径球面射电望远镜（FAST）首席科学家、总工程师南仁东老师因病静悄悄地离开了我们，享年72岁。
天眼，到底有多牛？
它是我国自主知识产权，大国重器，苍穹之眼；它是世界上最大，最灵敏的单口径射电望远镜！比德国波恩100米望远镜，灵敏度高10倍，比美国阿雷西博350米望远镜，综合性高10倍，它一开机，就能收到，1351光年外的电磁信号，未来可用于捕捉外星生命信号！
2016年天眼刚竣工，国家总书记就发来贺信，因为它让中国天文赶超了西方！
《辉煌中国》的第二集《创新活力》中就重点介绍了中国天眼FAST项目，并揭秘了天眼“睁眼”的全程。
口径突破百米已是射电望远镜的极限，建造如此巨大的射电望远镜国际上没有先例，很多技术更是要靠自己钻研和解决，特别是在最核心的两个部件——主动反射面设计、和馈源（可理解为抛物面天线的焦点处设置的一个收集卫星信号的喇叭式装置）支撑系统优化、馈源与接收机及关于测量与控制技术等方面，面临巨大课题和挑战，只有这些问题解决了，才能动手建造。
FAST足有500米，主反射面由近460000块三角形单元拼接成球冠，它将拥有约30个足球场大的接收面积。与其他望远镜不同，它既不是架在山顶，也不遨游太空，而是在贵州一片喀斯特洼地中立足，犹如一只巨大的“天眼”，探测遥远、神秘的“天外之谜”。它比目前最大的射电望远镜阿雷西博有效接收面积扩大了2.3倍，意味着其灵敏度分别是目前世界上几个最大的射电望远镜——VLA（美国的特大天线阵）、阿雷西博和印度GMRT（巨型米波射电望远镜）的5.4倍、2.3倍和1.5倍，其可探测射电源数在相同天空覆盖情况下增加约10倍。
洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面，全新的设计思路，FAST突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。
毫米精度
造更大的望远镜非常困难。天线锅要求毫米级的精度，在平地上建百米以上的天线锅，自重就会造成形变，一阵风也会让它变形。有天文学家提出了思路：在喀斯特地形下常见的“天坑”里造。
总面积达25万平方米的反射面看起来像一口超级“大锅”，6个支撑塔高高竖起，网格逐渐爬满了“锅”底，向上延伸“咬住”环梁，反射面面板一圈一圈铺满索网的空隙，织完巨网，最后安装接收宇宙信号的馈源舱。馈源舱由6根拉索连接6个馈源支撑塔悬吊于反射面面板之上。
FAST最大的特点是索网结构可以随着天体的移动自动变化，带动索网上活动的4450个反射面板产生变化，足以观测到任意方向的天体，同时，馈源舱也随索网一同运动，采集反馈信息。
FAST的设计目标，是把覆盖30个足球场的信号，聚集在药片大小的空间里。不如此，就无法监听到宇宙中微弱的射电信号。“药片”就是馈源。500米的结构，要实现毫米级精度，是天文学家从未做过的。
面板单元技术总师、中国电科研究员级高级工程师郑元鹏告诉我们，这口500米口径的大“锅”，是口名副其实的“变形金锅”，要实现他的功能要求，难度非常大，这是中国工程设计史上的一次“练兵”。
面板中反射面单元为三角形，反射面单元在球面上所处的位置不同，其几何尺寸、倾斜角度、支承点位置、荷载大小和方向等都不相同，4450个边长在10.2~12.4米的反射面单元种类就近400种，而一个发射面单元又由100个“形态各异”的更小的单元拼接而成。
在设计过程中，为了保证组成反射面的单元最逼近球体，整个反射面的三角形形状的基本单元型就有431种、共4273块，由于工程的需要，每个基本单元又划分角部、边部、中间处等7种类型100多个子单元，如果按照传统的方法设计，每种单元的图纸至少近百张，并且这些子单元就像一个个高相似的孪生兄弟，单凭肉眼根本无法区分，这给设计师提出的前所未有的挑战。
郑元鹏说，他们根据索网节点坐标数据以及单元的安装尺寸要求，采用参数化设计方法，用机器代替人力，将反射面单元的不同归结为索网节点坐标值的不同，准确高效地给出每种单元的尺寸数据，当进行不同发射面单元设计时，仅需更改索网坐标值，即可快速得到全部发射面单元的三维模型和二维图纸。构件数量达上百万件的单块子单元的表面精度最终能够控制在1mm以上。
除了设计，光确保钢结构不变形就是一大挑战。热胀冷缩效应无法忽视。郑元鹏说，到了夏天，边框会比冬天外移30厘米。1.6公里长的巨大边框并不固定，而是“搁”在钢架上，它与钢架的接触面是一层平滑材料。这样即使边框胀缩，钢架也不会歪斜。
FAST的天线锅呈现标准的球形，在工作时它会变形，在适当的位置形成一个300米直径的抛物面（只有抛物面才能聚焦信号，球面和抛物面差距最小，可以最方便地在局部形成抛物面）。FAST靠变形来转换天线方向。
就像水手扯动缆绳控制帆的朝向一样，FAST拉扯索网来变形天线锅。FAST的钢索网，联系着边框以及2000多个天坑地表面上的小电机。这些电机配合动作，控制着钢索网的形状。整个变形过程，由激光定位系统校准。
而在索网的上空，高高悬着一个类似于神舟飞船大小的馈源舱（信号接收单元），内设世界最精贵的接收器。这个接收单元内部，也有一个有六条伸缩腿的变形框架，负责把接收器放置在焦点上。30吨重的馈源舱，被六条400多米的钢索吊起，移动范围达200米，再求精度。
框架、索网、接收器，每一部分的位移都要控制在毫米级，FAST才能正常工作。
4450个反射面每一个都可以进行对焦，灵敏度可达Arecibo望远镜的2倍，巡天速度是它的10倍。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比，中国的灵敏度提高约10倍。这意味着，远在百亿光年外的射电信号，FAST也有可能听到。
由此可见FAST工程举世闻名并不仅仅是因为它是世界最大，而是在规模最大的同时，保证的精度最精，这一大一小两个度量衡的对比才可以直观的看出这项工程伟大。