“中国天眼”还有这些隐藏设计

今年是FAST落成十周年。从调试时期的技术攻关到观测阶段的成果频出,FAST的发展史,也是一大群科学研究和工程技术人员扎根深山、逐梦深空的奋斗史。总台记者专访FAST运行和发展中心主任兼总工程师姜鹏,听他来讲述梦想成真背后的故事。

FAST工程的索网系统技术上有哪些难点?

姜鹏:索网是FAST工程中一个非常核心的研发部分,它不仅跨度很大,FAST口径要500米,反射面相当于30个足球场的面积,还要达到天文仪器所需要的精度,关键它还要运动,不断地在局部区形成抛物面,而且运动过程中要应付贵州这种经常起雾、下雨等不是特别友好的气候环境,所以对测控技术又提出很多非常难的要求。我们没有什么成功的经验可供参考,甚至连失败的教训都找不到。这意味着要一遍就把事情所有的细节都考虑清楚。

FAST的设计都暗藏哪些巧思?

从洼地选址到索网结构,从反射面板到排水系统,FAST的每一处设计都暗藏匠心与巧思。

姜鹏:FAST的细节太多了,随便拿一块来讲,看这个圈梁,基本上就是放在50根柱子上的,它并不是采用焊接的方式,因为它有很大的温度变形,传统结构都是采用温度缝做变形。但是对这种环形结构来讲,恰恰是用的环形刚度。一个鸡蛋,你想捏碎它是很难的,但是你给切个口就很容易捏碎了,所以整体性对于刚度的保持是非常重要的,所以它温度的释放就必须要不同于温度缝的设计,所以最后弄了一个环梁支座,每根环梁柱子上面都放滑动支座,可以自由地随着温度膨胀收缩。

· 雨水会不会积到里面?

姜鹏:反射面板是开孔的,它有50%的透光率,一方面雨淋下来之后可以流下来,同时风的载荷也会减小。还有一个隐藏的,大家不太容易知道的,就是阳光透过孔之后,这个坡上的植被是可以生长的,水土保持的最好方法是靠植被,不是靠人工干预。

· 反射面板都带着孔,接收信号会不会直接漏掉?

姜鹏:这里有一个小知识,如果孔的尺寸小于波长的1/20,就可以认为面板是全反射的,不影响反射。要是电磁波,像厘米波、分米波以上的,基本上就相当于全反射。

姜鹏表示,当时并不知道这个望远镜能不能建成,能不能运行好,或者是能产生什么样的科学成果,觉得它很难,不太现实,很梦幻的一个工程。做到现在,一步一步地把这个梦想变成现实,这是一件非常有自豪感和成就感的事情。

来源:央视新闻客户端

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