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中国人成功为“天眼”“点睛”

来源:中国科学报 浏览次数: 日期:2015年11月23日 20:26

“起吊!”11月21日上午10点58分,随着一声指令,500米口径球面射电望远镜(FAST)迎来又一重要节点:馈源支撑系统实现首次升舱,馈源支撑系统正式进入六索带载联调阶段,FAST工程向竣工迈出重要一步。

  记者在工程现场看到,在六根钢索的拖动下,一个30吨的馈源舱离开停靠平台,以每分钟8米的速度,升至108米高空。

 FAST望远镜位于贵州省平塘县的大窝凼洼地,建成后将是国际上最大的单口径望远镜,被誉为“天眼”。

“‘馈源’相当于‘天眼’的视神经。”FAST项目馈源支撑系统总指挥孙才红告诉《中国科学报》记者,反射面板接收到射电电磁波信号后,会将信号汇聚到馈源舱。

 记者看到,“天眼”外围有6座百米高的支撑塔,分别牵引着1条钢丝绳索,“天眼”的底部中央有一个舱停靠平台,升起后的馈源舱就位于平台正上方。

“6塔、6索、1台、1舱,构成了馈源支撑系统的主要部分。”FAST工程馈源支撑系统副总工程师潘高峰告诉记者。

 系统建成后,馈源舱将能够根据天体所在位置进行相应调整。孙才红表示,工程将通过控制6根钢索,带动馈源舱在距离地面140~180米、直径为207米的球冠面上运动,实现对射电源的跟踪、扫描等天文观测。

 记者了解到,与传统的射电望远镜相比,钢索驱动不仅可以使馈源与反射面的位置不再相对固定,而且可以降低馈源舱的重量和尺寸,减少馈源系统对射电望远镜无线电波的遮挡。

 然而,要通过馈源支撑索驱动实现馈源舱的大范围、高精度空间定位,并无先例可循。

 在FAST馈源支撑系统建设过程中,许多技术方案首次使用。科研人员研制出了性能远优于国军标要求的动光缆,实现世界首创;研制了窗帘式缆线入舱机构,满足FAST观测信号的传输要求;针对索驱动设备中含有大功率电子器件和运动机构,采取达到了国军标最高级要求的电磁屏蔽措施。

“FAST馈源支撑索驱动,是目前世界上在建的最大的索牵引并联机构。”孙才红说。

 索驱动设备的设计、制造及安装工作目前已经完成,已全面进入设备调试阶段。

 不仅如此,潘高峰告诉记者,FAST的馈源支撑系统还使用并联机器人进行二次精调,实现了望远镜接收机的高精度指向跟踪,“这是FAST的三大自主创新之一”。

 据了解,FAST望远镜建成后,将在未来10~20年保持世界一流设备的地位,它与号称“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;与被评为“人类20世纪10大工程之首”的美国Arecibo 300米望远镜相比,综合性能提高约10倍。目标是巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、主导国际低频甚长基线干涉测量网、探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号。

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