清晨,贵州平塘大窝凼,望远镜偌大的反射面从茫茫宇宙中抓取的射电信号数据,正源源不断传输到一百多公里之外的贵阳天文大数据基地。 中国天眼 被誉为中国天眼的500米口径球面射电望远镜,是世界最大单口径射电天文望远镜,目之所及,即是光年之外;功力强大,深暗洞悉宇宙。 山廓作眼睑,圈梁是眼眶,反射面板当眼球,馈源舱为瞳孔高空看它,银色巨眼,气象非凡:它的口径达500米,相当于30个足球场的接收面积,光反射面板就有4450块;除了大,值得骄傲的还有,它是世界上灵敏度最高的射电望远镜。 自2016年9月25日落成启用以来,已发现279颗脉冲星,是同期国际上其他望远镜发现脉冲星总数的2倍多;多次捕捉到极罕见的快速射电暴爆发;参与揭示的一种快速射电暴起源机制入选《自然》十大科学发现 中国创造擦亮深邃天眼,探求着宇宙奥秘 您可知道,这些科技成果都离不开一项关键技术液压传动。 天眼三大自主创新之一,其中第二个创新点就是液压相关的,就是我们建设的是主动的变形反射面。反射面就是这个锅,其实是几千块镜片连接以后形成的这么一个锅,锅的镜片中间有节点,需要给它拉入,这就像咱们眼球后面有个肌肉,调节眼珠转动肌肉的索点,拉索能够实现变化就是采用我们的液压系统,现在叫促动器,就是液压缸和液压系统。 天眼的一个关键地方是眼,就是它的主动反射面(见图),我们这个500米直径的主动反射面里面有一个300米的活眼,就是这个眼球可以利用拉索液压系统的不同拉力,或者说收缩以后,在这里面形成一个300米的眼珠,就像黑眼珠似的,在这里上下左右前后可以移动,这个是我们国家的一个创新,应该说在同一时间同一地点,它观测到的角度要比原来美国300米的宽泛得多了。这就涉及到它下面的变化是用索网结构支撑这些镜片,镜片变化用主索网,下面有下拉索,下拉索连接成节点以后用我们液压促动器来调整它的变化。 主动反射面的形态可分为基准球面态和工作抛物面态两种,这里边反射面口大口径是500米,基准面是一个300米球径了。 促动器样机实物图 FAST促动器现场实物工作图 天眼主动反射面促动器(见图)是可以进行控制和位置反馈的伸缩机构,一端与地锚连接,另一端通过下拉索与索网节点连接。根据节点控制器发来的位置控制信号指令,通过促动器伸缩杆的伸缩调整索网的节点位置,实现反射面的面形调整。 中国天眼有多大? 据统计,沿着FAST的圈梁走一圈用时43分钟。天眼的眼眶是一圈钢铁结成的圈梁,登上圈梁往下看,巨大的天坑里,星罗棋布地排列着一个个网结。FAST的圈梁被50根6米到50米高低不等的钢柱支在半空,周长约1。6公里。FAST口径有500米,组成的球形反射面接收面积相当于30个足球场大小,反射面由4450个反射单元构成,总面积为25万平方米。 天眼模型 对于射电望远镜来说,口径越大看得越远,灵敏度越高。 据了解:射电天文望远镜昂首苍穹靠得是2200个液压传动杆支撑液压传动,如同高擎在手的孙悟空的金箍棒,可产生万钧之力,创造了一个又一个人间奇迹。 FAST项目的科学意义非常重大,建设望远镜是瞄准21世纪的科学前沿,寻找暗物质、暗能量。现在宇宙中有99的质量和能量知道它的存在,但不知道它的特性是什么。FAST不仅让中国的天文学家为之振奋,全世界的天文学家也在紧盯着它寄希望于这个最大的天眼或许能找到外星人,并解开宇宙起源之谜。