并不孤單!以科技點(diǎn)睛“中國(guó)天眼”,支撐人類觀天夢(mèng)想
“中國(guó)天眼”FAST和阿雷西博(Arecibo)被譽(yù)為地球兩大“天眼”。
近日,阿雷西博(Arecibo)射電望遠(yuǎn)鏡的坍塌,讓無(wú)數(shù)人扼腕嘆息,感慨觀測(cè)深空只能依靠“中國(guó)天眼”FAST。中國(guó)科學(xué)院宣布,2021年FAST將對(duì)全世界開放,屆時(shí)全球研究人員都可以申請(qǐng)使用FAST進(jìn)行宇宙觀測(cè)。
大國(guó)胸襟,中國(guó)天眼;電子科技,成就夢(mèng)想。
FAST從誕生之初就被寄予厚望,希望能開啟人類觀天的新紀(jì)元。它采用全新的設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)自主創(chuàng)新,克服了力學(xué)、測(cè)量、控制、材料、大尺度結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域諸多技術(shù)難題。
中國(guó)電科承擔(dān)了反射面單元、饋源艙及艙?科脚_(tái)的研制工作。FAST的性能高低,與此息息相關(guān)。
FAST共由4450塊反射面單元組成,每塊單元又由100塊直徑大約1.1米的面板子單元拼裝而成。4450塊反射面單元根據(jù)在望遠(yuǎn)鏡球面中的位置和功用不同,共有431種類型,而每個(gè)單元的100塊基礎(chǔ)面板又分為7種類型。
這么大口徑的反射面,在世界上是前所未有的。FAST不僅是一口超級(jí)“大鍋”,還是一口史無(wú)前例的變形金鍋。反射面單元安裝在像蜘蛛網(wǎng)一樣覆蓋的索網(wǎng)上,索網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接一個(gè)促動(dòng)器,需要觀測(cè)某一區(qū)域的時(shí)候,促動(dòng)器會(huì)帶動(dòng)相關(guān)的反射面單元在大鍋上形成一個(gè)直徑300米的拋物面,就好像是大鍋上的一個(gè)小碗。當(dāng)觀測(cè)區(qū)域變化的時(shí)候,促動(dòng)器會(huì)隨之帶動(dòng)反射面單元形成千變?nèi)f化的“小碗”,擴(kuò)大觀天的范圍,提高信號(hào)的接收廣度。
可以說,從研發(fā)到生產(chǎn)到拼裝,每一個(gè)細(xì)節(jié)都閃耀著科技的光輝,都閃耀著電科人追求卓越的精神。
懸掛半空、可移動(dòng)的饋源艙,是中國(guó)天眼的一大創(chuàng)舉。如果說FAST是觀測(cè)深空的巨眼,那么,饋源艙就猶如這只眼睛的巨大瞳孔。當(dāng)接收宇宙微弱的射電信號(hào)時(shí),每個(gè)“小碗”收集到的信號(hào),都要通過饋源艙來(lái)聚焦。
饋源艙是一個(gè)直徑13米、高6米的龐然大物,可以隨著天體運(yùn)動(dòng)、反射面形狀改變,而進(jìn)行位置瞬移,確保對(duì)焦精準(zhǔn),并保證饋源艙里的接收機(jī)紋絲不動(dòng)。根據(jù)FAST可變形的拋物面形狀,饋源艙有一個(gè)移動(dòng)的范圍,它在直徑206米,距地140米-180米的空間范圍內(nèi)移動(dòng)。與Arecibo射電望遠(yuǎn)鏡相比,不僅其重量大大減輕,而且具有很高的屏蔽功能。
由于饋源艙是一個(gè)集多種技術(shù)于一體的光機(jī)電一體化綜合系統(tǒng),因此不可避免的會(huì)有更多電磁信號(hào)的輻射,但FAST做到了遠(yuǎn)超美國(guó)Arecibo的屏蔽指標(biāo),為深空觀測(cè)提供了更加純粹的電磁空間。
支撐人類觀天夢(mèng)想,中國(guó)電科以科技點(diǎn)睛“中國(guó)天眼”。