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克服地形温差等不利条件:“天眼”背后的故事

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-14 编辑:生活故事

作者:赵剑英资料来源:工人日报发布日期:2017/5/19 14:17:17

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克服地形温差等不利因素:《天眼背后的故事》位于贵州省黔南布依族苗族自治州,在“2016北京科技奖”获奖者名单中由中国天文台主导。北京建筑设计研究院有限公司(BIAD)等单位参与了“500米球面射电望远镜超大空结构工程创新与实践”项目的设计,获得北京市科技一等奖 记者《工人日报》日前走进BIAD,探索中国“天眼”背后的故事

中国之眼FAST项目反射器主支撑结构设计负责人朱钟毅告诉记者《工人日报》,500米直径的超级望远镜,面积超过30个足球场,不是工程师图纸上的平板,而是由46万个三角形单元拼接而成。

据了解,这个想法最初是由中国天文学家在1994年提出的,希望利用喀斯特洼地作为望远镜的场地,建造一个能够主动位移的巨型球形望远镜 中国科学院国家天文台南任栋教授组织国内外大学和研究所开展了大量的研究工作,主持了FAST的建设。

“由于其内置的可移动位移复杂结构索网系统,其设计与普通固定建筑完全不同,“天眼”是一台能够主动位移的巨型球面望远镜,其精度控制应达到毫米级 朱钟毅说,“天眼”从前期研究到竣工花了22年时间,由中国科学院国家天文台主持建造。 2011年底,BIAD受国家天文台委托,承担“天眼”反射器主支撑结构的设计和反射器与主结构之间连接节点的分析。简而言之,就是研究如何完美地“拼接”这些复杂而琐碎的组件。

朱钟毅说,在承担这个项目后,要找到真实的情况比想象的要困难得多。 “当我第一次去贵州考察地形时,我发现把这个巨大的望远镜放在这个地质和地形复杂的喀斯特洼地并不容易。 他说,由于边界复杂,周围环境有很大的高度差距。 支撑柱的高度必须在3米到50米之间,对作为“天眼”组成部分的圈梁、索网和基础造成复杂的应力,圈梁的温度效应明显。

天眼的设计要求极其严格的精度,如何克服地形和温差的不利条件成为设计中的一大难题。 为了啃这块坚硬的骨头,项目组一直在思考对策和计划,最后提议将柱子与圈梁分开,用径向可移动的支架滑动释放它们。 “是用可移动的支架来连接柱子和环梁,而不是简单地焊接,环梁、索网的应力和变形是均匀的,有利于望远镜调整角度 朱钟毅说,为了在均匀的温度环境下运行,仅这个测量和检查环节就花了四个多月的时间。

有一个科学术语叫做“100米极限”,这意味着对于直径超过100米的射电望远镜来说,实现高精度是一个世界性的问题。 为了达到高精度,必须保证电缆网的精度。BIAD工程师严格检查电缆网的准确性。6000多根钢丝绳的长度误差不超过1毫米 这样也保证了索网和圈梁锚固点的位置精度

高精度意味着高灵敏度 据报道,“天眼”的有效接收面积是美国阿雷西博射电望远镜的2.3倍,其灵敏度远远高于后者。 “天眼”的反射面也可以实时调整其形状,成为世界上唯一的主动位移望远镜。

地处偏远山区,雨季漫长,蚊子四处飞舞,生活条件恶劣.但在BIAD工程师看来,无论条件有多困难,只要世界能看到中国制造和中国建造,看到中国创造的北京设计风格的品牌,它就会充满活力。 BIAD总经理徐全生表示,员工的活力与BIAD多年来对科研创新人才培养和输送的重视密切相关。

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