中國“天眼”領(lǐng)先世界20年 可探索地外文明宇宙起源

　　對話

　　FAST望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)先國際20年

　　廣州日報：7月3日，射電望遠(yuǎn)鏡的主體已經(jīng)安裝完畢，為何調(diào)試要用兩個多月，而不立即投入使用？

　　王啟明：你在施工現(xiàn)場也能看到，這是個很大的工程，變電站和箱式變壓器就有7個。現(xiàn)在只是把硬件完成了，因為裝備是由很多家單位一起合作研制的，有做測量的、做控制的、有做機(jī)電的，安裝完成后要先空載測試，然后再進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。

　　另外，對這種工藝系統(tǒng)的驗收，要求是非常嚴(yán)格的。就跟房屋裝修一樣，要趁著裝修公司還沒走，要盡早排查和解決問題。

　　“天眼”并非“死眼”

　　廣州日報：這個“觀天巨眼”建設(shè)前后一共花了13年時間，他的施工難度難在哪里？

　　王啟明：望遠(yuǎn)鏡反射面總面積為25萬平方米，相當(dāng)于30個足球場那么大。它具有目前世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。僅圈梁、索網(wǎng)和支撐饋源艙的6座高塔就用掉1萬多噸鋼材。盡管反射面板才1毫米厚，也用掉2000多噸鋁合金。

　　此外，望遠(yuǎn)鏡在現(xiàn)場施工上也有很多困難。首先是臺址現(xiàn)場環(huán)境的約束。現(xiàn)場是一個喀斯特洼地，最高落差有150米，不能用大吊車，吊車過不去。

　　再次，我們建設(shè)的這只“天眼”并非“死眼”，它是可以動的。根據(jù)觀測的方向，它會拉扯索網(wǎng)來變形天線鍋。如同人類轉(zhuǎn)動自己的眼珠，這樣遙遠(yuǎn)的太空對它來說將不存在方向上的死角。美國阿雷西博望遠(yuǎn)鏡，它是固定在地面上不動的。所以，我們的建設(shè)難度就要大很多。

　　廣州日報：這個“眼珠”是如何轉(zhuǎn)動的？

　　王啟明：6索并聯(lián)驅(qū)動控制系統(tǒng)是FAST項目核心部件饋源艙的主控制系統(tǒng)，它可以控制饋源艙進(jìn)行姿態(tài)位置調(diào)整，從而精確地達(dá)到反射面的焦點位置，使饋源艙獲取信號能力達(dá)到最佳。就像人的睫狀體一樣，能夠調(diào)節(jié)眼球的焦距使眼球能清晰地看清遠(yuǎn)近物體。

　　此外，與索網(wǎng)相連的2000多個小電機(jī)控制著整個變形過程，6條400多米的鋼索吊起30噸重的饋源艙，移動范圍可達(dá)200米。在移動過程中，每一部分的位移都要控制在毫米級。射電望遠(yuǎn)鏡建成后，將成為中國天文研究和自然科學(xué)研究的利器，不光是現(xiàn)在，未來20年內(nèi)都將保持世界領(lǐng)先地位。

　　不懼壞天氣但怕電磁干擾

　　廣州日報：這口“大鍋”不要弄個蓋子防止雷擊等惡劣天氣嗎？

　　王啟明：作為射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST的基本原理和人們常見的鍋式衛(wèi)星天線相差無幾，只不過這口大鍋接收的，是非常微弱的宇宙信號。它主要由反射信號的拋物面和接收信號的饋源艙兩大部分組成。通過“鍋”的反射聚焦，把幾平方米到幾千平方米的信號聚攏到一點上。如果搞個鍋蓋，那它的功能豈不是喪失了？

　　對于雷電等惡劣天氣，我們有防雷系統(tǒng)，對于冰雹，我們有防雹炮，把冰雹打碎，打成小塊。還有下雪的問題，雪對貴州影響很小，這里一年只有幾天，氣溫在零攝氏度以下。總體上，我們考慮是很周全的。

　　廣州日報：射電望遠(yuǎn)鏡對電磁波干擾有很高要求，是不是以后周圍幾公里內(nèi)都不能有電磁信號？

　　王啟明：你說對了，這里對電磁波信號干擾要求很嚴(yán)。貴州省剛剛專門為我們這個設(shè)備立了法。要求距離FAST項目5公里以內(nèi)的基站全關(guān)掉。現(xiàn)場不能用手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，汽車不能用電子打火，包括過來的中巴，都要燒柴油車才行。

　　廣州日報：這個射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計壽命是多長？

　　王啟明：設(shè)計壽命是30年，國外的望遠(yuǎn)鏡大多都超期服役。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡也早就超期服役了，到期后，經(jīng)過一些升級改造，還是可以繼續(xù)使用的。整個FAST工程造價大約是11億元。

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