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廿载创新触摸宇宙心跳-【新闻】

发布时间:2021-05-24 11:02:12 阅读: 来源:立丝岩棉板厂家

廿载创新,触摸宇宙心跳今天,贵州山区峰丛洼地中,500米口径球面射电望远镜(FAST)完成了馈源舱升舱。这只世界大的中国天眼完成了点睛之笔。精彩瞬间背后,凝聚着中国天文学家联合多学科科学家、企业家共同挑战极限的努力。

从1993年开始,FAST工程一步步走向成功,得到提升的不仅仅是我国的科研能力,还有相关产业的研发能力,以及由此带来的产业升级。

6绳驱动,勇闯世界第一

今天的升舱,标志着FAST的核心设备--馈源舱及其支撑系统进入调试状态。

建造6座高达168米的馈源支撑塔,用6根长达600米、重6吨的钢索,将重达30吨的馈源舱悬吊在空中,是FAST的创举。

其实,利用天然洼地建造大口径射电望远镜,美国305米口径的阿雷西伯射电望远镜就已做了尝试。但它的馈源舱支撑系统非常庞大,如果FAST也采用同样设计,整个支撑系统将重达近万吨。

15年前,天文台科学家开创性地提出了柔性悬吊系统,使悬吊在空中的设备重量下降到了30吨。这样,馈源舱就能在距谷底140至180米的高度内、直径207米的球冠范围内自如移动,二次定位精度达到10毫米。国家天文台副台长、FAST工程常务副总经理郑晓年说,在这一领域,中国一直保持着世界第一。

这一无人尝试过的系统架构,提出了一系列难题:牵引绳索要不时伸缩,依附其上、用来传输电力和数据的电缆、光缆也要随之伸缩,如何让光纤不易折断、信号不易衰减?FAST对无线电污染十分敏感,而它本身又在使用许多大功率电子元器件,如何防止电磁污染?

国家天文台作为牵头单位,联合国内百余家企业和科研单位,将不可能变成了可能:他们历时4年,研制出了FAST动光缆,即用铝合金做成窗帘构件,让电缆、光缆可以像拉窗帘一样,随绳索长度改变而伸缩;同时,还研发出了可以弯曲10万次的光缆,而普通光缆只能抵抗上千次的弯曲。他们采取了许多运用的技术方案,来进行超高要求的电磁辐射屏蔽,比普通屏蔽要求高出一倍以上。

馈源舱系统仅是FAST工程三大创新点之一。另外两点,一是在喀斯特地区选址,利用天然洼地盛放大望远镜;二是设计并研制主动反射面板,用激光全站仪、24个测量基墩,与馈源舱同步协调运行,百米距离测量精度达到2毫米。

带企业一起练内力

记者发现,今天吊装现场的企业技术人员人数,不亚于科研人员。在为FAST解决每一个难题的背后,几乎都有相关企业付出的努力和担当。

馈源舱支撑系统的关键技术--6绳索驱动系统,就是由大连重工起重集团有限公司承担的。该公司副总经理邹胜介绍,这个系统受外界影响太多,比如风力、设备自重等因素影响,不确定性太大,因此研制难度极高。尽管企业承担过核环岛起重机、码头吊车等设备的研发制造,可要将吊装控制精度从厘米级提升到毫米级,从来没想过。

不过,大连重工将与FAST的合作,视作提升企业技术实力的契机,投入了比FAST提供的科研经费超出不止一倍的资金,以及大量人力,终实现了FAST工程提出的苛刻要求。

邹胜说,这样的技术跨越,企业根本想不到,然而一旦拥有了技术实力,将会使企业在市场上拥有更多话语权,可以用自身技术替代更多国外专利。

为了研发FAST动光缆,让光缆的弯折寿命从1000次提升到10万次,同时从光缆传输模拟信号的衰减度比现有国家军用标准还要减少75%,烽火通信科技股份有限公司花了整整4年时间与FAST合作。

通过与FAST工程的合作,烽火共享了先进光缆技术的知识产权,并于今年将动光缆作为新产品向市场推出--拥有了技术的制高点,它拥有了一览众山小的市场竞争底气。

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