原標(biāo)題:中國“天眼”還要調(diào)試兩個多月
位于貴州黔南州平塘縣大窩凼的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)的最后一塊反射面單元3日成功吊裝,這標(biāo)志著FAST主體工程順利完工,。這只“觀天巨眼”預(yù)計于今年9月全部竣工,,開始探索宇宙深處的奧秘。據(jù)介紹,,F(xiàn)AST突破了射電望遠(yuǎn)鏡的百米極限,,它擁有30個足球場大的接收面積,與號稱“地面最大的機(jī)器”的德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比,,靈敏度提高約10倍,。它將在未來10至20年保持世界一流設(shè)備的地位,。
“超級天眼”既是中國制造更是中國創(chuàng)造
3日在貴州平塘架設(shè)完成的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡,猶如一只瞄向外太空的“超級天眼”,。數(shù)千科學(xué)家,、工程師和建設(shè)者們深扎山谷,用近兩千個日日夜夜精雕“眼窩”,、勾勒“眼底”,、密布“神經(jīng)”、點睛“眼珠”,,靠智慧頭腦和精湛技藝雕琢出深邃“天眼”,。
“巧奪天工”書寫中國創(chuàng)造
“在這里,再高的吊車也望塵莫及,、再長的臂手也鞭長莫及,!”回顧建設(shè)歷程,國家天文臺500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡工程總工藝師王啟明對記者說,,射電望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)施工量比不上機(jī)場或高鐵站,,但極其特殊的地形條件卻帶來巨大的施工難度,高度,、跨度,、坡度、斜度讓常規(guī)機(jī)械設(shè)備在這里顯得無能為力,、一籌莫展,。
如何在直徑500米、落差150米的喀斯特洼地里建設(shè)一個既穩(wěn)定又靈敏的超級“天眼”,,科學(xué)家和工程師們費(fèi)足了腦筋,,不斷探索,最終“索網(wǎng)”結(jié)構(gòu)勝出,,它既能穩(wěn)定支撐,,又能讓“天眼”工作時跟隨天體轉(zhuǎn)動,跟蹤掃描射電源,。
中國大射電望遠(yuǎn)鏡的索網(wǎng)是目前世界上跨度最大,、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu),也是世界上第一個采用變位工作方式的索網(wǎng)體系,。王啟明說,,反射面單元面板將固定在上萬根鋼索上,安裝完成后整個反射面其實是懸在半空中的,,螺旋狀公路一直通達(dá)“凼”底,,供車輛和人員維護(hù)設(shè)備時通行。走入望遠(yuǎn)鏡底部,,索網(wǎng)猶如一個由鋼索織就的巨大“網(wǎng)兜”,,緊緊支撐和保護(hù)著反射面板,。
精益求精追逐“毫厘標(biāo)準(zhǔn)”
中國大射電望遠(yuǎn)鏡的目標(biāo),是把覆蓋30個足球場的信號,,聚集在藥片大小的空間里,,如不如此,就無法監(jiān)聽到宇宙中微弱的射電信號,。龐然大物卻要實現(xiàn)毫米級精度,,挑戰(zhàn)前所未有。
“這里不僅有施工監(jiān)理,,還有專門的材料監(jiān)造,,就是確保每一個用材都能毫厘不差?!蓖鯁⒚髡f,,十幾米長的索,誤差不準(zhǔn)超過1毫米,,生產(chǎn)流程必須用恒溫裝置,,確保所有材料是在20攝氏度溫度場生產(chǎn)的。
公里尺度的鋼索支撐體系,,位姿精度卻在毫米級,。大連華銳重工集團(tuán)高級工程師武榮陽說,觀測天體時因為地球有自傳,,需要補(bǔ)償?shù)厍蜃赞D(zhuǎn),。饋源艙直徑13米,位姿精度誤差不能超過48毫米,,角度不超過1度,。
“六根索拉著饋源艙移動,48毫米的位姿精度仍不能確保望遠(yuǎn)鏡指向精準(zhǔn),?!敝袊娮涌萍技瘓F(tuán)第五十四研究所高級工程師鄭元鵬說,饋源艙內(nèi)安裝了并聯(lián)機(jī)器人用于二級調(diào)整,,最終調(diào)整定位精度為10毫米,。
要能靈敏觀測浩瀚星空,拼裝面板子單元邊界的精準(zhǔn)定位是首要問題,??蒲腥藛T為此專門設(shè)計的定位夾具,它能對每塊面板的水平位置以及軸向高度進(jìn)行精準(zhǔn)定位,,每個等邊三角形交點孔位精度保持在0.1毫米至0.15毫米。