中科院国家天文台FAST团队,倾听宇宙声音

2019-11-07 16:50栏目:生命科学

查验问询,抬杆放行,车过牛角卡点,正式进入中科院国家天文台FAST望远镜5公里核心区。观测基地居半山腰,三面被小山头包裹,虽然建得现代,但感觉与世隔绝。“五一”期间,观测基地的科研工作者们仍然坚守岗位,这似乎已经成为常态。从北京到贵州黔南布依族苗族自治州平塘县深山的观测基地,无论工作还是生活,甘恒谦早已习惯“两地跑”带来的巨大反差。身为FAST调试组副组长,他一年里有1/3的时间要待在基地。作为已故FAST总工程师南仁东的学生,2004年甘恒谦入职国家天文台后就一直跟着南仁东为FAST工作。现在,他在FAST调试中具体负责望远镜电气设备的运行和维护工作。4月22日,专家组一致同意FAST工程通过工艺验收,并鉴定FAST工程建设实现了多项自主创新,提高了我国相关领域产业技术水平和自主创新能力,实现了我国射电天文望远镜由追赶到领先的跨越。“既自信,又激动。这是对FAST团队的巨大鼓舞。”甘恒谦说,工艺验收是基础,接下来还将进行财务、档案等验收。为了让FAST早出成果、出好成果,FAST团队一直在默默付出。FAST观测基地共有人员约100人,他们扎根深山,不惧艰苦、寂寞,孜孜不倦地探索太空,截至目前,已发现脉冲星优质候选体92个,证实发现脉冲星65颗。4月开始,FAST以试开放的形式又接受了国内天文学家的观测申请,提供观测时长360个小时,在诸多观测申请中评出了40余个更有科学意义的观测申请。

像这样创新的例子,在FAST的建造过程中不胜枚举。FAST由主动反射面、馈源支撑、测量与控制、接收机与终端、台址与观测基地等六大系统组成,每一个系统里又有很多个子系统,每一个子系统里又有很多个装置。科学工作者用了22年的时间,自主设计、自主研发了FAST的绝大部分技术。

中科院国家天文台FAST团队:我们在群山深处“探天”

金沙国际官网,FAST是世界上唯一一个完全利用变形反射面工作的射电望远镜,500米的反射面板中有300米的区域实时变形成抛物面,这样就能接收来自不同方向的电磁波。而FAST能动,靠的就是2200多根下拉索。FAST一生中每一根下拉索至少要反复拉伸几十万次,这对下拉索的质量要求特别高。

“根据国际大环境和我国特有的地理条件,中国天文学家提出在贵州喀斯特洼地中建造大口径球面射电望远镜的建议和工程方案。”中科院国家天文台副研究员岳友岭告诉《中国科学报》记者。

FAST的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号,聚集在几厘米大小的空间里。只有这样才能监听到宇宙中微弱的射电信号。百米口径已接近全可动射电望远镜的极限,建造如此巨大的射电望远镜,国际上没有先例,而500米口径的结构要实现毫米级精度,也前所未有。

“为了保证望远镜不受电磁干扰,我们对所有的电气设备都进行了评估和电磁防护。”中科院国家天文台高级工程师甘恒谦向记者解释,在6个塔顶上,为了监测钢丝绳和滑轮的安全要安装一台摄像机,在对摄像机进行电磁屏蔽的同时需要给镜头留出一个窗口观测钢丝绳和滑轮运转的情况。“屏蔽玻璃,是一种中间夹很细的金属丝网的双层玻璃,其金属丝细到肉眼无法分辨,它既满足摄像要求,又满足电磁屏蔽的要求。利用这种屏蔽玻璃生产出来的摄像机屏蔽舱,最后它的屏蔽效果达到80dB,基本达到业界最高水平。”

助力探索宇宙奥秘

钢索的研发成功,促成了十二项自主创新专利成果的形成。世界上跨度最大、精度最高的索网结构在FAST工程上得以成功运用。

廿二载铸就“中国天眼”

“超级工程”击破技术难题

“工程上要解决的就是钢索耐疲劳问题。在整个望远镜的生命周期里,钢索要不断地被拉缩,需要的钢索的耐疲劳性能要达到两百万次,当时世界上没有任何一个国家生产这种钢索。”岳友岭说,团队做了多次实验,最终突破了这项技术。

版权声明:本文由金沙国际登录网址发布于生命科学,转载请注明出处:中科院国家天文台FAST团队,倾听宇宙声音