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世界最大球面射电望远镜馈源舱在贵州升舱(图)

原标题:“观天巨眼”FAST馈源舱升舱

据新华社 央视报道 正在贵州黔南州建设的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)的核心部件“馈源舱”21日进行首次升舱试验,6根钢索拖动馈源舱提升108米,并进行相应的功能性测试。这标志着整个工程即将进入尾声。

记者在位于黔南州平塘县“大窝凼”洼地的FAST工程现场看到,周长约1.6公里的圈梁被50根6米到50米高低不等的钢柱支在半空,由4400块边长约11米的三角形反射面组成的巨大球面已安装完成近三成。球面周围有6座最高达168米的支撑塔,通过6条钢索将30吨重的馈源舱缓缓拉升,悬吊在巨大球面的中心。

工程人员介绍,FAST每块反射面的背后都有钢索牵拉,可以随着天体的移动来调整瞬时抛物面的方向,馈源舱也要随之一同运动,采集反馈信息。而如何用钢索驱动实现馈源舱的大范围、高精度空间定位,是一个极具挑战性的技术难题,无先例可循。

“我们采用了光机电一体化技术,创新性地提出了轻型索支撑馈源平台,并使用并联机器人进行二次精调,实现高精度指向跟踪,这也是FAST的三大自主创新之一。”FAST馈源支撑系统总工程师朱文白说,“我们通过卷扬机收放钢索,可以驱动馈源舱在一个距离地面高140米至180米、直径为207米的球冠面上运动,最大定位精度将小于10毫米。”

据介绍,FAST工程的预研历时13年,2007年7月FAST项目正式立项。2011年3月25日,FAST工程正式开工建设,预计于2016年9月全部竣工。

解读

“馈源舱”是什么?

馈源是指望远镜用来接受宇宙信号的装置系统,馈源舱用于安放这个系统。“如果把FAST比作一只眼睛,那么馈源就相当于它的视网膜,所有收集到的宇宙信号都要汇集到这里。”FAST馈源支撑系统总指挥孙才红说。

FAST有什么特别?

FAST是目前世界上在建的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜。它的口径有500米,有近30个足球场大的接收面积,主反射面的面积达25万平方米,与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍。

中科院国家天文台副台长郑晓年表示,全新的设计思路加之得天独厚的台址优势,使FAST突破了射电望远镜的百米极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20至30年保持世界一流设备的地位。

“巨眼”能看到什么?

在科学家们眼中,FAST具有极其重大的科学意义。它投入使用后,可观测的天体数目将大幅度增加;它将搜寻到更多的奇异天体,其中蕴涵着大量新发现的机会;它的研究涵盖广泛的天文学内容,用来观测脉冲星,探索宇宙起源和演化、暗物质暗能量、星系与银河系的演化等等,甚至可以搜索星际通讯信号,开展对地外文明的探索。

为什么选址黔南?

FAST把“家”安在了贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的“大窝凼”。这里是一个圆形的天然喀斯特洼地,正适合建造形如大锅的FAST。

据介绍,早在1994年,FAST选址工作就开始了。科学家们根据卫星遥感影像,从400多个备选洼地中选出30多个进行实地考察,最终选定了“大窝凼”。

用专家的话说,这个坑全世界独一无二,“大窝凼”的球形洼地与FAST的球面设计十分贴合,这使得工程的土石方开挖量从平地状态的3000万方锐减到只有54万方;另一个考虑是优良的排水性,“大窝凼”的喀斯特地质条件可以保障雨水向地下泄流,不在表面淤积而损坏望远镜。此外,“大窝凼”周围矗立着5座山峰,附近5千米半径之内没有一个乡镇,25千米半径之内只有一个县城,屏蔽外界电波干扰的环境理想,且无重大自然灾害记录。


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