为世界最大单口径射电望远镜;预计9月全竣工;用于搜寻更多奇异天体,探索宇宙起源和演化等
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据新华社电 位于贵州黔南州平塘县大窝凼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)的最后一块反射面单元昨日成功吊装,这标志着FAST主体工程顺利完工。这只“观天巨眼”预计于今年9月全部竣工,开始探索宇宙深处的奥秘。
反射面近30个标准足球场大
昨日,记者在FAST工程大窝凼台址现场看到,随着FAST工程总经理、中科院国家天文台台长严俊一声令下,最后一块反射面单元缓缓起吊,在完成了二次空中转接并用缆索吊下滑到指定位置后,被顺利安装在索网上。
FAST工程总工艺师王启明介绍,4450块反射面单元是FAST望远镜的重要组成部分。2015年8月,FAST反射面单元吊装工程开始施工。经过11个月的艰苦奋斗,在克服了大尺度、高精度的拼装施工难点以及跨度大、位置高等吊装施工难题后,近30个足球场面积的反射面由一块块反射面单元逐渐铺设完成。
未来10至20年保持世界一流设备地位
据介绍,FAST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。它将在未来10至20年保持世界一流设备的地位。
中科院国家天文台副台长郑晓年表示,FAST建成可能搜寻到更多的奇异天体,用来观测脉冲星,探索宇宙起源和演化、星系与银河系的演化等,甚至可以搜索星际通讯信号,开展对地外文明的探索。
据悉,主体工程完工后,大射电望远镜将进行2个多月的系统调试,于9月底正式竣工投入使用。但要实现所有功能参数最优化,它还要在两三年的观测中不断调试完善。
■ 揭秘
中国大射电望远镜强在哪?
大射电望远镜实现毫米级指向跟踪,确保精确地聚集和监听宇宙中微弱的射电信号。
王启明说,这个大科学工程推动了多领域装备制造能力的提升:主动反射面的索网具备高弹性、抗拉伸、抗疲劳特征,其500兆帕的超高应力幅,是国家标准的2.5倍;帮助反射面变位的2000多个液压促动器通过伸缩实现精确定位、协同运动,还可将自身各项状态信息上报给控制系统,满足适时跟踪、换源等运动要求;承担着传输各种数据信息使命的动光缆可经受反复弯曲、卷绕和扭转等机械性能和恶劣自然环境考验。
中国科学院国家天文台研究员、500米口径球面射电望远镜工程副经理彭勃说,大射电望远镜的索网结构可以随着天体的移动变化,带动索网上的4450个反射面单元,在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面,极大提升观测效率。
阿雷西博望远镜是固定望远镜,只能扫描天空中的一个约20度的带状区域。而中国大射电望远镜能覆盖40度的天顶角。
中国科学院国家天文台副台长郑晓年说,100米口径的德国波恩望远镜曾号称“地面最大的机器”,中国大射电望远镜与它相比,灵敏度提高约10倍。300米口径的美国阿雷西博望远镜,50多年一直无人超越,中国大射电望远镜跟它相比,综合性能提高约10倍。
■ 背景
23年时间实现一个“天文梦”
此前,世界上最灵敏的射电望远镜,分别是德国波恩100米望远镜和美国阿雷西博300米望远镜。前者是可以移动“摇头”的,后者则借助波多黎各岛上的喀斯特洼坑建造。
1993年国际无线电联大会上,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,渴望在电波环境彻底毁坏前,回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。
1995年底,北京天文台联合国内20余所大学和研究所,成立了射电“大望远镜”中国推进委员会,提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面,即“阿雷西博型天线阵”的喀斯特工程概念。
此后,中国科学家们进一步推进喀斯特概念,提出独立研制一台新型的喀斯特单元,即500米口径球面射电望远镜。
为了给新一代射电“大望远镜”安家,科学家们通过卫星遥感把贵州喀斯特山区翻了个遍。彭勃回忆说,当时天文台委托两家院所进行独立搜寻,从300多个候选洼坑中遴选。结果,位于黔南州平塘县的大窝凼两次都获最高分。
贵州天然喀斯特洼坑提供的条件,始终都是中国大射电望远镜最独到、成为世界最大最强的基础。
“造世界第一大口径射电望远镜,是南仁东老师和几位前辈的梦。”彭勃说,因此即使建造之初遇到经费紧张,但不管减什么科学家们都不愿缩小望远镜的口径。
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