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不只是大一圈——中國大射電望遠鏡強在哪？

無論是置身大射電望遠鏡邊上，爬上附近山頂?shù)挠^景臺，還是通過虛擬現(xiàn)實視頻，你都能直觀感受它的第一特點——大?？茖W(xué)家們形容它是一座“觀天巨眼”。

中國科學(xué)院國家天文臺500米口徑球面射電望遠鏡工程總工藝師王啟明說，僅圈梁、索網(wǎng)和支撐饋源艙的6座高塔就用掉1萬多噸鋼材。

“望遠鏡反射面總面積為25萬平方米，相當(dāng)于30個標(biāo)準(zhǔn)足球場那么大。盡管反射面板才1毫米厚，也用掉2000多噸鋁合金。”王啟明說。

6索并聯(lián)驅(qū)動控制系統(tǒng)是世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）核心部件饋源艙的主控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以控制饋源艙進行姿態(tài)位置調(diào)整從而精確地找到反射面的焦點位置，使饋源艙獲取信號能力達到最佳。據(jù)FAST項目6索并聯(lián)驅(qū)動控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)人武榮陽博士介紹，形象地說饋源艙是“天眼的眼球”，而該系統(tǒng)就是“眼球內(nèi)部的睫狀體”——能夠調(diào)節(jié)眼球的焦距使眼球能清晰地看清遠近物體。

6月30日，6索并聯(lián)驅(qū)動控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)人武榮陽指揮饋源艙進行位置調(diào)整。

但大射電望遠鏡絕不是金屬堆砌的“傻大粗”，它是最精密的天文儀器。由于采用光機電一體化的饋源平臺，加之饋源艙內(nèi)的并聯(lián)機器人二次調(diào)整，它在饋源與反射面之間無剛性連接的情況下，可實現(xiàn)毫米級指向跟蹤，確保精確地聚集和監(jiān)聽宇宙中微弱的射電信號。

大射電望遠鏡的建造工藝也是精益求精。王啟明說，由于嚴(yán)苛要求，這個大科學(xué)工程推動了多領(lǐng)域裝備制造能力的提升：　　

——主動反射面的索網(wǎng)具備高彈性、抗拉伸、抗疲勞特征，其500兆帕的超高應(yīng)力幅，是國家標(biāo)準(zhǔn)的2.5倍；

——幫助反射面變位的2000多個液壓促動器通過伸縮實現(xiàn)精確定位、協(xié)同運動，還可將自身各項狀態(tài)信息上報給控制系統(tǒng)，滿足適時跟蹤、換源等運動要求；

——承擔(dān)著傳輸各種數(shù)據(jù)信息使命的動光纜可經(jīng)受反復(fù)彎曲、卷繞和扭轉(zhuǎn)等機械性能和惡劣自然環(huán)境考驗。

“我們的最初設(shè)計理念源自美國阿雷西博望遠鏡。但跟阿雷西博相比，主動反射面系統(tǒng)是我們最大的創(chuàng)新。”彭勃說，大射電望遠鏡的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以隨著天體的移動變化，帶動索網(wǎng)上的4450個反射單元，在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，極大提升觀測效率。

7月3日，工作人員在吊裝FAST最后一塊反射面板。

7月3日，工作人員在吊裝FAST最后一塊反射面板。

阿雷西博望遠鏡是固定望遠鏡，只能通過改變天線潰源的位置掃描天空中的一個約20度的帶狀區(qū)域。而主動反射面讓中國大射電望遠鏡擁有更廣的觀測范圍，能覆蓋４0度的天頂角。

大射電望遠鏡的工作頻率比較廣。彭勃說，饋源艙內(nèi)配置了覆蓋頻率70ＭＨｚ～3ＧＨｚ的多波段、多波束饋源和接收機系統(tǒng)。

中國科學(xué)院國家天文臺副臺長鄭曉年說，100米口徑的德國波恩望遠鏡曾號稱“地面最大的機器”，中國大射電望遠鏡與它相比，靈敏度提高約10倍。300米口徑的美國阿雷西博望遠鏡，50多年一直無人超越，中國大射電望遠鏡跟它相比，綜合性能提高約10倍。