《结构化面试全方案》大国重器;射电望远镜—中国天眼(FAST)
2024-04-28 09:45:55阅读()射电望远镜—中国天眼(FAST)
FAST 是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。截至22 年1 月5 日,被誉为“中国天眼”的500 米口径球面射电望远镜(FAST)年观测时长超过5300小时,已远超国际同行预期的工作效率,发现500 余颗脉冲星,为科学产出起到重要支撑作用。山东新途径教育官网
科技创新
FAST 索网是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。其技术难度不言而喻,需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程。仅以高应力幅钢索研制为例,FAST 工程对拉索疲劳性能的要求相当于规范规定值的2 倍,国内外均没有可借鉴的经验或资料作为参考。其研制工作经历了反复的“失败—认识—修改—完善”过程,最终历时一年半时间才完成技术攻关。所取得的成果已经在国际专家评审会上得到国外专家组的认可,成功在FAST 工程上得到应用。随着索网诸多技术难题的不断攻克,形成了12 项自主创新性的专利成果,其中发明专利7 项,这些成果对我国索网结构工程水平起到了巨大的提升作用。山东新途径教育官网
世界地位
FAST作为世界最大的单口径望远镜,将在未来20 至30 年保持世界一流地位。全新的设计思路,加之得天独厚的台址优势,使其突破了望远镜的百米工程极限,开创了建造巨型射电望远镜的新模式,它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。该项目首席科学家、中科院国家天文台南仁东研究员在上海召开的“中国天文学会2006 年学术年会”上表示:“与世界现有最大口径100 米望远镜相比,其观测能力提高了10 倍,并且将在未来20-30 年保持世界领先地位”。
注重细节
在500米的跨度上,很多平时注意不到的问题都会变成大问题。比如,温度变化1 度,就会带来6 毫米的变形,如果建设时把圈梁和柱子设计成一体的话,温度变化时,就会带来很大的变形。因此要设置一个自适应机构,来解决热胀冷缩带来的问题。经过一年多的实验验证,科学家们设计了滑移支座方案,解决了这个问题。山东新途径教育官网
自主创新/精准把控
以南仁东为首的科学家和工程技术人员提出了三项自主创新:利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内铺设数千块单元组成500 米口径球冠状主动反射面;采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度定位。如何实现馈源的高精度定位。如何对接收机进行高精度的定位,这是建设初期必须要解决的问题。科学家用6 根钢索连接着馈源舱,通过钢索来控制馈源舱的位置,要实现什么样的精度呢?一个30 吨的馈源舱,通过6 根钢索,在140 米的高空,在206 米的尺度范围内,控制在10 毫米以内。科学家通过在舱内加入一个AB 转台,Stewart 平台就非常巧妙地实现了馈源舱的精准控制。山东新途径教育官网
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