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平塘县世界最大“天眼”首个反射单元成功拼装

发布时间:2015-08-03 09:13:09   来源:贵州商报  

摘要:“各单位注意,吊装正式开始!”昨日14时30分,在平塘县克度镇世界最大500米单口径球面射电望远镜(FAST)台址,随 着 指 挥 长 一 声 号令 ,起 吊 机 开 始 转动,该望远镜的第一块面板慢慢上升,首个 反 射 单 元 成 功 拼装。在未来数月内,4450个反射单元将拼出近30个足球场大的接 收 面 积 ,以 “捕捉”远在百亿光年外的射电信号。

FAST首块反射面安装成功

工作人员拼装面板,一丝不苟

建设中的FAST

“各单位注意,吊装正式开始!”昨日14时30分,在平塘县克度镇世界最大500米单口径球面射电望远镜(FAST)台址,随 着 指 挥 长 一 声 号令 ,起 吊 机 开 始 转动,该望远镜的第一块面板慢慢上升,首个 反 射 单 元 成 功 拼装。

在未来数月内,4450个反射单元将拼出近30个足球场大的接 收 面 积 ,以 “捕捉”远在百亿光年外的射电信号。

1.

一块面板起吊到安装需一个半小时

当天早上6点半,为了赶上世界最大500米单口径球面射电望远镜第一块反射面板的吊装,记者从罗甸县边阳镇就赶往平塘县克度镇。沿着颠簸的公路,记者坐车一个多小时,绕过一座又一座的大山,终于按照预定的时间,赶到了现场。可是,因为一些故障原因,当天早上一直没有起吊面板。到中午时分,指挥部临时决定在两点钟起吊第一块面板,可是天公不作美,不时下着小雨,到两点半才开始正式起吊第一块面板。在用缆索将第一面板吊上圈梁后,再经过滑车将面板滑到锅底,然后进行卸下、安装,直到16时终于完成了首块面板组装完毕的所有工序。

大射电望远镜的小面板每块重约1.2公斤。来自河北省石家庄市的拼装工人李会盼告诉记者,他22岁,刚大学毕业,就来参加了这个项目。他们7月18日到达克度镇,拼装一块大的面板需要6个人干一个早上,“调整高度、平整度、边角直线必须均匀,误差必须控制在规定的毫米范围内”。

现场吊装的有关人员说,这些小块的面板需要拼装成168种不同规格的大块面板,根据工作计划,正常情况下每天可以吊装20块大面板。但是随着吊装工作逐渐熟练,每天吊装数量将适当增加,起吊机可以达到平均一个小时完成一张面板的吊装。

中国中元国际工程有限公司工程师席志忠告诉记者,先用起吊机将大面板吊上圈梁去,然后用滑车将面板从圈梁上滑往“锅底”,最后放在索网指定位置,再将面板固定在索网三个节点盘上进行安装。

2.拼装面板 误差在毫米内

席志忠说,需要吊装的大块面板总共有4450块,安装是从“锅底”最中间位置开始,逐渐向上往四周铺开。

小块面板拼装成大块面板,小块面板之间的间隙不能超过2毫米、整块大面板的平整度误差不超过1.5毫米。每块大面板都有弧度,但是肉眼看不出来,根据设计规定,弧度不超过2毫米。

如何确定间隙距离和平整度?主要是靠每块大面板上各个交叉点角上的靶标来确定,通过专业的仪器进行测量,然后用电脑来确定误差程度。如果经过测量,拼装的面板都达到了设计的预定标准,才可以起吊安装。面板安装组成一口锅,索网组成一个网兜,“因为每块面板都有弧度,这样安装起来,才能形成一口锅。”席志忠说。

用于安装的面板都是铝合金做成,硬度高、特别耐腐蚀。

“我们将一块小面板放在室外5年了,至今一点问题都没有。”席志忠举例说面板的质量过硬。浙江东南网架股份有限公司反射面单元拼装项目经理李之硕告诉记者,每一个大面板都是根据索网编织的距离进行量身定做,大小完全不一样,100块小面板可以拼成一块大面板,面板的加工精度控制在0.5毫米范围内,每张面板加上背架,总共重量在400多斤到500斤之间。组装好的面板包含铝合金、空间螺栓球和网架、穿孔铝板等。每个面板基本单元包含杆件120根(每根长约2米)、螺栓球33个、特殊端点轴3个。 而整个圈梁靠50根基座柱子支撑,另外还有6个馈源塔,在馈源塔上还要建成一个馈源仓。

反射面安装工程项目经理黄万平说,FAST的主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构。每个反射单元由100块子单元构成,共计445000块面板,总面积约25万平方米。

席志忠告诉记者,明年大射电望远镜建成了,还要经过一段时间的调式。

3.

核心区近万人搬迁

黔南州天文局副局长许文斌告诉记者,大射电望远镜将在2016年9月建成,在以FAST为中心的方圆5公里范围内的核心区,将不能在居住人。在明年9月底之前,平塘县克度镇的1794户8097人、罗甸县沫阳镇的235户1013人将全部搬迁出核心区,到其他地方进行妥善安置。

“之所以要搬迁这么多人,主要是大射电望远镜不能被任何电磁波干扰。”许文斌说。

大射电望远镜建成以后,有什么作用?

席志忠介绍说,大射电望远镜就是收集来自地球以外的电磁波,然后进行处理、整理、分析、发掘利用,寻找宇宙其他天体的运行规律,由此探索宇宙的奥秘、为人类社会造福。

对于如何给大射电望远镜的“锅底”排水的问题,席志忠说,对于地下排水管网系统问题,科学家早就考虑了。原来,从这个“灶台”边缘到锅底,都建有排水系统和沟渠,将从山上形成的雨水聚集、引流入锅底的排洪隧道之中。大射电望远镜是一个“大窝凼”,而在这个“大窝凼”附近也有一个比建设大射电望远镜深近两百米的“大窝凼”,就在建设大射电望远镜的“大窝凼”锅底开挖了一个高、宽各3米,长1.2公里的排洪隧道,将建设大射电望远镜的“大窝凼”的洪水排到下一个“大窝凼”中,并且贵州山区多是喀斯特地貌,根本很难留住雨水,下雨形成的洪水都往溶洞中跑去了。

FAST工程办公室负责人表示,FAST的巨大身段,不仅使其成为对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行精密观测的利器,有助于解答宇宙初始混沌、暗物质分布与大尺度结构,以及星系与银河系的演化等领域的谜团,而且在深空探测、脉冲星自主导航、高分辨率微波巡视、非相干散射雷达接收系统和太空天气预报等方面,未来大有用武之地。

据了解,反射面安装完成后,FAST还将陆续进行馈源支撑系统、测量与控制系统、馈源与接收机的安装调试,以及观测基地建设,预计明年9月正式投入运行。而针对FAST科学目标发展不同用途的终端设备,建造一流的天文观测站,将推动FAST在日地环境研究、搜寻地外文明、国防建设和国家安全等国家重大需求方面发挥不可替代的巨大作用。

责任编辑:吴迪

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