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克服地形温差等不利条件:“天眼”背后的故事

发布时间:2017-12-04 阅读:

  克服地形温度等不利条件:“天空之眼”背后的故事 - 新闻 - 科学网

  在2016年北京科学技术奖评选中,位于贵州黔南布依族苗族自治州的中国天文台牵头北京建筑设计研究院(BIAD)等单位参与设计的500米超大球形射电望远镜空间结构工程创新与实践获北京市科学技术奖。 “工人日报”记者近日走进BIAD探索中国眼中的故事。

  中国自然之眼FAST项目反射镜支撑结构设计负责人朱忠义告诉“每日工作者”,这个直径500米,面积超过30个足球场的超级望远镜并不是平板上的工程师“图纸。相反,46万个三角形单元拼接在一起。

  据了解,这个想法是1994年中国天文学家首次提出的,希望用喀斯特凹陷作为望远镜的地点,构建一个可以主动移位的巨型球形望远镜。中国科学院国家天文台南仁栋教授在国内外大学和研究机构进行了大量的研究工作,主持了FAST的建设。

  由于其内置的可移动的复杂结构索网系统,其设计与一般固定建筑完全不同,眼球是一个可以主动移动的巨型球形望远镜望远镜,实现毫米级精度控制。朱忠义说,从前期研究到完成的目光持续了22年,由中国科学院国家天文台主持。 2011年底,国家天文台委托BIAD对天体反射镜的主要支撑结构和反射板与主体结构的连接进行了分析。简而言之,就是要研究如何完美地加入这些复杂和微不足道的组件。

  朱忠义说,进行这个项目后,发现现实比想象的要困难得多。当我第一次去贵州研究地形时,发现很难把这个巨大的望远镜放在一个非常复杂的岩溶洼地的地质和地貌学方面。他说,由于边界复杂,周边环境的高度差别很大。支柱的高度必须在3米到50米之间,使眼睛的部件以复杂的力量打环,打环和打底,环梁温度的影响是显而易见的。

  眼睛的设计对精度要求很高,如何克服地形和温度的不利条件成为设计中的一个主要问题。为了咬这块硬骨头,项目组一直在试图改变方案,最后提出把圆柱与环梁分开,并通过一个径向可移动的支撑件将其释放。是采用可移动的支撑连接柱和环梁,而不是简单地焊接死亡,环梁,绳网受力和变形,有利于望远镜调整角度。朱忠义说,为了在统一的温度环境下工作,只有这一个测量和验证部门,花了4个多月的时间。

  科学界有一个叫100米的术语,说直径超过100米的射电望远镜是一个世界范围内的高精度问题。为了达到高精度,有必要保证有线网络的准确性。 BIAD的工程师严格控制电缆网络的精度,6000多条电缆的长度误差不超过1毫米。这样,索网和环梁的位置精度就有了保证。

  高精度意味着高灵敏度。据介绍,天空眼睛比美国阿雷西博射电望远镜有效接收面积扩大了2.3倍,灵敏度远高于后者。天眼反射镜也能实时调整形态,成为世界上唯一的主动位移望远镜。

  位于山上,长雨,蚊子飞,生活条件恶劣但BIAD工程师似乎不管条件如何艰难,只要看到中国和中国建成,就看到北京已经造就了一系列的品牌。上帝。 BIAD总经理徐泉生表示,这种员工精神与培训和提供BIAD多年的科研创新人才密不可分。

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