世界最大射电望远镜索网完成编织

贵州平塘科技日报2月4日电(记者高波，李大庆，刘志强)4日上午，贵州平塘500米球面射电望远镜(FAST)安装了最后一根钢索，索网施工安装完成。这意味着FAST支架的建造已经完成，并已进入装配反射板的阶段。

FAST是世界上正在建造的最大的射电望远镜，它是在天然环形熔岩坑的帮助下建造的。FAST的反射器框架是一根1500米长的圆形钢梁，而钢缆则依靠钢梁并交替悬挂，呈现出一个球形网状结构。

索网结构是FAST主动反射面的主要支撑结构，是反射面主动位移的关键点。电缆网制造和安装工程也是500米直径球面射电望远镜工程的主要技术难点之一。其关键技术问题主要包括超长跨度索网安装方案的设计、超高疲劳性能索结构的开发和超高精度索结构的制造工艺。有线网络项目的成功完成意味着FAST项目在上述关键技术难题上取得了实质性突破。

FAST索网结构直径500米，由测地线网格划分，采用不连续设计，即主索由节点断开。索网结构的一些关键指标远高于国内外相关领域的规范，如主索段的控制精度必须在1 mm以内，主索节点的定位精度必须达到5 mm，索构件的疲劳强度不得低于500兆帕。整个电缆网络由6670根主电缆、2225个主电缆节点和相同数量的下电缆组成。电缆网的总重量约为1300吨，主电缆的横截面共有16种规格，横截面积为280-1319平方毫米。由于现场条件，所有电缆结构必须在高空组装。

索网采用独特的主动位移工作方式，即根据观测天体的方位，由执行器控制索在500米口径反射面的不同区域形成直径300米的抛物面，实现天体观测。

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位移工作模式的索网系统。技术难度不言而喻，需要克服的技术难度贯穿于电缆网的设计、制造和安装的全过程。以高应力幅钢丝绳的开发为例，FAST工程对钢丝绳疲劳性能的要求相当于规范规定值的两倍，国内外尚无可供参考的经验或数据。研发工作经历了反复的“失败-识别-修改-完善”过程，最终用了一年半的时间完成了技术研究。所取得的成果已在国际专家审查会议上得到外国专家组的认可，并已成功应用于FAST项目。随着电缆网诸多技术问题的不断克服，已形成12项自主创新的专利成果，其中包括7项发明专利。这些成果极大地提升了我国缆索结构工程的水平。