正在建設(shè)的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）工程11月21日取得重大進(jìn)展——望遠(yuǎn)鏡饋源支撐系統(tǒng)開(kāi)始調(diào)試。

　　如果把射電望遠(yuǎn)鏡比作天眼，饋源就是“眼睛”的“視網(wǎng)膜”，擔(dān)負(fù)著接收射電信號(hào)的任務(wù)。放置FAST饋源的饋源艙直徑達(dá)13米，重30噸。饋源支撐系統(tǒng)能否正常使用，決定著望遠(yuǎn)鏡的“眼睛”能不能看，能看到多遠(yuǎn)，能看得多清晰。

　　FAST工程副總工藝師孫才紅介紹，科研人員創(chuàng)新性地建設(shè)了6個(gè)支撐塔，每個(gè)支撐塔支撐1根柔性鋼索，“拽住”饋源艙。通過(guò)收放鋼索，饋源艙能夠在距離地面高140~180米，直徑為207米的球冠面上按照科學(xué)家的要求運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)定位和定姿的誤差不超過(guò)48毫米。為了進(jìn)一步精確控制饋源，科研人員還在饋源艙中放置了一個(gè)并聯(lián)機(jī)器人。在這兩重精密的設(shè)計(jì)下，F(xiàn)AST可以實(shí)現(xiàn)高精度指向跟蹤，誤差不會(huì)超過(guò)10毫米。

　　FAST饋源支撐系統(tǒng)總工程師朱文白介紹，目前是調(diào)試的第一階段，使用的是等重等大的模擬艙，主要檢測(cè)鋼索能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)?！肮烙?jì)經(jīng)過(guò)兩個(gè)月左右，能夠得到結(jié)果。如果進(jìn)展順利，就換上真正的饋源艙，開(kāi)始第二階段調(diào)試?！?/p>

　　FAST是世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，工程預(yù)計(jì)將于2016年9月竣工。建成后，F(xiàn)AST將實(shí)現(xiàn)大天區(qū)面積、高精度的天文觀測(cè)，并在未來(lái)10～20年保持世界一流設(shè)備的地位。

　　為什么要建FAST？

　　或?qū)a(chǎn)生難以預(yù)測(cè)的科學(xué)成果

　　自從1937年美國(guó)人格羅特·雷伯造出首個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)研究就開(kāi)啟了新篇章——脈沖星、宇宙微波背景輻射等重大的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)都與射電望遠(yuǎn)鏡密不可分。

　　決定射電望遠(yuǎn)鏡能力的一個(gè)重要指標(biāo)，是望遠(yuǎn)鏡的口徑——口徑越大，探測(cè)暗弱天體的能力越強(qiáng)，能探測(cè)到的天體數(shù)目越多。目前在用的最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)在20世紀(jì)60年代建造的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡，直徑為305米；其次就是德國(guó)波恩的100米望遠(yuǎn)鏡。

　　我國(guó)科學(xué)家和工程技術(shù)人員利用喀斯特地貌形成的巨大洼地，鋪設(shè)了一個(gè)直徑為500米的球面射電望遠(yuǎn)鏡。FAST工程副總工藝師孫才紅介紹：“FAST接收射電波的面積約有30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大，與德國(guó)波恩望遠(yuǎn)鏡相比，靈敏度提高約10倍；與美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡相比，綜合性能提高約10倍。”

　　從宇宙起源與演化、暗物質(zhì)暗能量與大尺度結(jié)構(gòu)等科學(xué)研究，到空間飛行器的測(cè)控與通信等工程應(yīng)用，F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡將發(fā)揮不可替代的作用。

　　FAST新在哪兒？

　　“大”“活”“輕”

　　孫才紅總結(jié)，F(xiàn)AST有三個(gè)最主要的創(chuàng)新點(diǎn)。第一就是“大”，利用地球上獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)良臺(tái)址——貴州天然喀斯特巨型洼地作為望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址。FAST饋源支撐系統(tǒng)總工程師朱文白解釋說(shuō)，F(xiàn)AST需要一個(gè)電磁波寧?kù)o區(qū)，“這里附近5千米半徑之內(nèi)沒(méi)有一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，25千米半徑之內(nèi)只有一個(gè)縣城，是理想的無(wú)線電接收環(huán)境”。

　　第二個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是“活”，自主發(fā)明的主動(dòng)變形反射面。朱文白介紹，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的反射鏡面是“死”的，要靠饋源二次矯正電磁波信號(hào)。但FAST的反射鏡面是“活”的，科學(xué)家們用8895根鋼索和4450個(gè)三角形的反射單元組成了球冠型索膜結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在一個(gè)鋼索“網(wǎng)兜”上拼接出一個(gè)球形發(fā)射鏡面。通過(guò)協(xié)調(diào)控制這些鋼索，就能在球形鏡面上實(shí)現(xiàn)拋物面的連續(xù)變形，以跟蹤天體。

　　第三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)就是“輕”，自主提出輕型索支撐饋源平臺(tái)建設(shè)?！鞍⒗孜鞑┩h(yuǎn)鏡的饋源平臺(tái)有上千噸重，按照美國(guó)人的設(shè)計(jì)，F(xiàn)AST的饋源平臺(tái)將達(dá)到近萬(wàn)噸。”孫才紅說(shuō)，F(xiàn)AST改變了設(shè)計(jì)，將饋源艙平臺(tái)降至30噸，采用光機(jī)電一體化技術(shù)，建設(shè)了6個(gè)支撐塔，用固定在支撐塔上的6條柔性鋼索控制饋源平臺(tái)，“加之饋源艙中的并聯(lián)機(jī)器人，通過(guò)鋼索和機(jī)器人的二次調(diào)控，實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)的高精度指向跟蹤”。

　?。ㄔd于《光明日?qǐng)?bào)》 2015-11-22 01版）