8月2日電/世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)2日成功拼裝首個反射單元。在未來數月內,共計4450個反射單元將拼出近30個足球場大的接收面積,以“捕捉”遠在百億光年外的射電信號。 9 o5 O: Z. P0 O& a* t7 T
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望遠鏡的靈敏度和可探測宇宙空間的體積均與口徑相關。國家天文台FAST工程辦公室透露,作為世界上正在建造及計劃建造的口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,FAST以其接收面積為突破方向,將極大促進諸多天文課題的研究,並在未來20-30年保持世界一流設備的地位。 * |4 z/ p- r2 D- }) G/ f/ ]
4 }2 l8 [. [, L( ^* Z% a 打開衛星地圖,FAST所在的貴州省平塘縣的地貌好似佈滿褶皺的大象皮膚。再提高分辨率,就能看到大大小小的“漏斗”——“天坑”群。其中有一個就是科學家尋覓十載為這個最大望遠鏡找的“家”。
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記者來到FAST所在的平塘縣“大窩凼”,猶如置身於一座超大的環形球面體育場。總長度超過1.5千米的鋼圈梁,將上萬根蛛網般的鋼索牢牢固定住。
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面板單元技術總師、中國電科研究員級高級工程師鄭元鵬說,FAST的主動反射面是由上萬根鋼索和4450個反射單元組成的球冠型索膜結構。反射單元為鋁合金制三角形,每個由100塊子單元構成,共計445000塊面板單元,總面積約25萬平方米。 公仔箱論壇/ m4 X3 |8 w- r8 @# `
0 L5 J+ ~8 ^4 @) H公仔箱論壇 FAST項目饋源支撐系統總工程師孫才紅說,射電望遠鏡跟接收衛星信號的天線鍋是一個原理,通過鍋的反射聚焦,把信號聚攏到一點上。之所以稱“主動反射面”,因為FAST能通過主動控制在觀測方向形成300米口徑瞬時拋物面。
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% n5 ~; ~9 h( p; ytvb now,tvbnow,bttvb由於自重和風載引起形變的限制,傳統全可動望遠鏡的最大口徑只能做到100米,而FAST的口徑達到500米。“秘訣就在於面板上的孔洞,這樣既能減少風負載,又能提高透光率,今後反射面底下將恢復植被,避免水土流失。”鄭元鵬說。
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K% l `* X/ p4 T* {公仔箱論壇 反射面是科學家津津樂道的FAST獨到之處之一。“FAST的索網結構可以隨著天體的移動自動變化,帶動索網上活動的4450個反射單元,捕捉需要觀測的天體訊號,聚集在藥片大小的空間裡。”孫才紅說,反射面安裝完成後其實是懸在半空中的,有螺旋狀公路一直通達最底部,供車輛和人員維護設備時通行。
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目前世界上已建成最大的阿雷西博射電望遠鏡是固定望遠鏡,不能轉動,只能通過改變天線潰源的位置掃描天空中的一個約20°的帶狀區域,而FAST的球冠張角達到110~120°。
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反射面安裝完成後,FAST還將陸續進行饋源支撐系統、測量與控制系統、饋源與接收機的安裝調試,預計明年9月正式投入運行。由於採用輕型索拖動機構和並聯機器人等新技術,在饋源與反射面之間無剛性連接的情況下,FAST能實現毫米級的高精度指向跟蹤。 公仔箱論壇- l" G( {$ X3 g3 Q7 K! \4 x1 D. ?
7 Y1 W, a# Q0 n3 Q% g9 Oos.tvboxnow.com 全新的設計思路,加之得天獨厚的台址優勢,使FAST開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式,獲得中國“天眼”的美譽。設計者指出,與德國波恩100米望遠鏡相比,FAST靈敏度提高約10倍;與美國阿雷西博望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍。
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中國科學家們相信,FAST工程僅僅為中國射電天文學研究開啟了一扇門,針對FAST科學目標發展不同用途的終端設備,建造一流的天文觀測站將是他們不懈的目標。 公仔箱論壇; p, k4 y& j. [' U$ [" o
! ^; u/ D8 C) j/ W( Aos.tvboxnow.com FAST的巨大身段,不僅使其成為對脈衝星、類星體等各種暗弱輻射源進行精密觀測的利器,有助於解答宇宙初始混沌、暗物質分佈與大尺度結構,以及星系與銀河系的演化等領域的謎團,而且在深空探測、脈衝星自主導航、高分辨率微波巡視、非相干散射雷達接收系統和太空天氣預報等方面,未來都會大有用武之地。 |