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大窝凼里的世界之最:平塘射电望远镜项目建设扫描
2015-07-28 15:49  来源: 多彩贵州网-贵州日报
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大窝凼里的世界之最
平塘500米口径球面射电望远镜项目建设扫描FAST项目组 

2011年3月25日,500米口径球面射电望远镜项目在平塘“大窝凼”洼地正式开工建设。

2012年12月,台址开挖主体工程完工。

  从科学家到施工人员,500米口径球面射电望远镜项目凝聚着每一个人的汗水。 

  一夜之间,贵州省平塘县——这个国家级贫困县,因一个科学项目华丽转身。它现在拥有一张全球瞩目的名片:世界最大单口径射电天文望远镜(FAST)落户地。

2013年12月31日,圈梁工程顺利合拢。

2014年3月15日,馈源支撑塔开始安装,11月30日竣工。

2014年7月17日,反射面索网安装开始,2015年2月4日完成安装工作。反射面索网是主动反射面的支撑结构。 

  在1993年的国际无线电科学联盟大会上,包括中国在内的10国天文学家提出了建造新一代射电“大望远镜”的倡议。1995年底,以中国科学院北京天文台(现国家天文台)牵头,国内20余所大学和研究所成立了射电“大望远镜”中国推进委员会,提出了中国贵州的喀斯特洼地,建造固定式球反射面天线的“喀斯特工程”概念。

FAST项目建成后的效果图。 

  借鉴国外大射电望远镜的经验,并吸收当今世界各种先进的望远镜技术,中国天文学进一步推进了“喀斯特概念”,提出独立建造世界最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)。FAST台址最终确定在贵州省黔南州平塘县克度镇绿水村的“大窝凼”洼地。FAST工程的预研究历时13年,由国家天文台主持,国内20余个研究所和大学的百余名科研人员参与了此项工作。

500米口径球面射电望远镜夜空图。  

  和同类大口径射电望远镜相比,FAST的独到之处在于:一是利用贵州省境内喀斯特地貌中的天然洼地作为台址;二是洼坑内铺设数千块单元,构成500米球冠状主动反射面,球冠反射面在射电源方向形成300米口径瞬时抛物面,使望远镜接收机能与传统抛物面天线一样处在焦点上;三是采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现接收机的高精度定位。

2015年4月,500米口径球面射电望远镜全景图。

馈源塔共有6座,最高168(11H),最低106(1H)。 

  携全新设计思路加得天独厚的台址优势,FAST突破了射电望远镜的百米极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。它将拥有30个足球场大的接收面积,成为国际上最大的单口径望远镜。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米射电望远镜相比,虽然主镜为不可跟踪式,但灵敏度提高约10倍;与被评为20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米射电望远镜相比,其综合性能提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST有望在未来20年至30年保持世界一流设备的地位。

  采访手记

  玉水河在薄薄的雾气中绕城而过,远处晨曦照耀着山峦。平塘县城宛如一幅山水画,自古就有“玉水金盆”的雅称。

  现在,平塘人又添了一份新的骄傲——500米口径球面射电望远镜(FAST)。

  从县城出发前往大窝凼看FAST,需要两个小时。由于修路,一路颠簸,行车激起漫天尘埃几乎掩盖了前进的道路。

  原计划两个小时的车程走了四个半小时,终于到达了FAST工程项目部,项目部坐落在四面环山的洼地里,离最近的小镇还有半个小时的车程。从项目部到施工现场,我们穿过人工凿开的关隘,眼前豁然开朗。巨大的“碗底”出现了,直径500米的大射电望远镜已初见雏形,在四周大山的支撑下从洼地突起。

  要到达“碗底”,沿着公路行走需要40分钟,记者选择了施工便道。然而,在巨大的“碗中”,我们不一会就迷失了道路,只能与“挂”在空中的工人进行交流,时间一久,在烈日的炙烤下,大伙都有了脱水的症状。回望来时的道路,对在此地工作的科学家和施工人员的敬佩之情油然而生。

  要想拍摄FAST全景,必须从“碗底”爬出,再爬上100多米的馈源支撑塔。FAST项目共建有6座馈源支撑塔,如同中流砥柱一般矗立在大山之中。爬上铁塔,我们望着脚下的山谷,一阵阵晕眩从大脑中传来。山风吹拂着我们,没有凉爽的感觉,更多的是左右摇摆的幻觉,大伙将身体蜷缩起来,抵御内心的恐惧。我们一步一步往上挪移,到达塔顶,也是夕阳残红,眼前的崇山峻岭向天际延伸,FAST圈梁的钢筋在夕阳下泛起银光,像一条巨龙卧伏山谷。

  FAST项目的夜晚最静,由于远离喧嚣的城镇,工人们带着一天的疲惫早早进入了梦乡。此时整个苍穹布满繁星,笼罩着山谷,我们静静地坐在圈梁之下,感受着内心的骄傲,这是中国人创造的世界之最,必将在世界天文领域写下隆重的一笔。

作者: 杨俊波 邓刚 通讯员代传付  编辑: 周婷  
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