世界最大單口徑射電望遠鏡FAST反射面拼裝記

(報道)據新華網貴陽7月23日電(余曉潔、李曉輝、吳晶晶):從貴陽龍洞堡機場驅車向南,高速轉土石路再穿過一段狹窄山口,“長”在“天坑”里的中國“天眼”——世界上最大的500米單口徑射電望遠鏡(英文簡稱:FAST)便赫然在前了 。
擁有近30個足球場的接收面積 , FAST的壯觀足以讓3個小時的顛簸疲乏一掃而空 。
23日下午,FAST正式進入反射面拼裝階段 。在黔南特有的“天坑”里,4000多塊邊長11米、鋁合金制的三角形面板,最終將拼出FAST天線鍋 。
反射面單元是主動反射面系統的重要組成部分,由中國電子科技集團公司設計和制造 。同時,中國電科承擔著FAST核心部件——饋源艙及艙停靠平臺的研制工作 。
“面板和饋源是決定FAST探測威力和探測精度的核心要素 。”中國電子科技集團公司總經理樊友山說,“具有中國獨立自主知識產權的500米超大口徑創造了世界射電望遠鏡第一大單口徑之最,將讓FAST擁有世界正在計劃和建造中的射電望遠鏡的最大威力 。其設計綜合體現了我國的高技術創新能力 。”
FAST承載著中國射電領跑世界的光榮與夢想 。
它“身段”極低 , 扎根在中國西南邊陲一片喀斯特洼地中 。
它“目光”高遠,能觀測百億光年外的星空 。
FAST需要把近30個足球場這么大的接收面積里收集的信號,聚集在藥片大小的空間里 。500米口徑的結構,怎樣才能實現毫米級精度?
“洼坑內鋪設數千塊單元組成500米球冠狀主動反射面 。全新的設計思路開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式 。”中國電科研究員級高級工程師王楓說 。
這些面板上密布孔洞 。
“布下這些孔洞,一是為了減少風負載;二是提高透光率 , 讓天線面下能長草,避免水土流失 。”面板單元技術總師、中國電科研究員級高級工程師鄭元鵬說 。
要能靈敏觀測浩瀚星空,拼裝面板子單元邊界的精準定位是首要問題 。科研人員為此專門設計的定位夾具,它能對每塊面板的水平位置以及軸向高度進行精準定位,每個等邊三角形交點孔位精度保持在0.1至0.15毫米 。
“現場安裝是前所未有的大工程 。”鄭元鵬透露了一組數據:FAST由484種4450塊面板單元組成,每塊單元共7種100塊子單元構成,面板單元共計3388種445000塊 。每天要生產不少于140種共計2000塊子單元以及相應的連接構件 , 以滿足每天的吊裝數量 。
大科學工程的嚴苛要求,推動了中國裝備制造能力的提升 。樊友山說,FAST是人類用極端手段探索遙遠的星空,因而在建設中使用了大量非標準的工業模塊 。這就需要科研人員強力攻關,不斷研發新技術 。
【世界最大單口徑射電望遠鏡FAST反射面拼裝記】據介紹 , FAST工程項目2007年正式立項,2011年開工建設,預計2016年建成 。人們期待FAST順利建成,捕獲天外之聲 , 探析宇宙奧秘 。